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【關(guān)鍵詞】普光氣田 高含硫天然氣 集輸管道 風險 控制

加強普光氣田集輸管道腐蝕風險評估，采取切實有效的控制防范集輸，是保證氣田安全生產(chǎn)的需要。在能源供給日益緊張的今天，加強氣田安全方面的工作，對保證能源供給，促進社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。

1 管道腐蝕原因分析

普光高含硫氣田集輸管道腐蝕的產(chǎn)生主要受土壤成分、管道材質(zhì)和輸送對象三方面的影響。

1.1 土壤成分分析

土壤是由不同性質(zhì)的固體、液體、氣體三者混合而成的，由于其中存在著水分和各種鹽類，導致土壤機油電解質(zhì)溶液的特性，從而使得土壤機油一定的腐蝕性。由于各個地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)都不相同，所以腐蝕性的強弱也存在著差異。影響土壤腐蝕性的因素有土壤電阻率、含水量和含鹽量。土壤電阻率越低，對管道產(chǎn)生的腐蝕性就越大。含水量的變化，也會引起土壤腐蝕性強弱的變化。另外，土壤中鹽分的含量、鹽分類別、溫度、微生物等也會對土壤的腐蝕性產(chǎn)生一定的影響。

1.2 輸送對象的影響

在采用管道進行天然氣的傳輸過程中，天然氣中析出的飽和水、酸性物質(zhì)含量以及輸送壓力三者之間互相的化學作用，會對輸送管道產(chǎn)生一定的腐蝕作用。因為受壓力、溫度等因素影響，天然氣成分具有一定的不穩(wěn)定性，硫、氯、氫、氧各種物質(zhì)間會產(chǎn)生一定的化學反應(yīng)，從而生成具有腐蝕性的物質(zhì)，破壞管道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，降低管道的使用壽命。

1.3 管道的材質(zhì)

管道的材質(zhì)也會影響到普光高硫氣田集輸管道的耐腐蝕性，材質(zhì)的化學構(gòu)造、制造工藝等都會影響到管道對酸性腐蝕物的抗性。

2 風險評估方案

采取有合理有效的風險評估方案，對普光高含硫氣田集輸管道運行過程中可能產(chǎn)生的腐蝕泄漏風險進行評估，對于預防腐蝕泄漏、降低人員財產(chǎn)安全有重要意義。在具體的風險評估過程中，可以先確定腐蝕的類型，具體可劃分為管道內(nèi)腐蝕、土壤外腐蝕和大氣腐蝕三大類，并對各自的控制指標作出明確的規(guī)定。通過對其內(nèi)部變化反應(yīng)的具體分析，推測出可能產(chǎn)生的危害。腐蝕泄漏風險評估要針對不同地段的實際情況采取不同的措施，以保證影響因素的同一性和差異性，做到風險評估的規(guī)范性和準確性。

3 普光氣田集輸管道內(nèi)元素硫沉積的可能性分析

3.1 普光氣田和法國LACQ 氣田集輸管道頂部腐蝕分析

法國拉克氣田與普光氣田相似，天然氣中H2S含量為15%，CO2含量為10%；拉克氣田集輸系統(tǒng)與普光氣田均采用濕氣輸送方式，輸氣管道材質(zhì)都是抗硫碳鋼，井口和集輸管線上采取加注緩蝕劑和定期清管的防腐措施。法國拉克氣田和普光氣田發(fā)生的頂部腐蝕也具有相似性，均在投產(chǎn)后1-2年內(nèi)發(fā)生頂部腐蝕，腐蝕深度均為1-3mm；通過頂部腐蝕控制技術(shù)，法國拉克氣田的頂部腐蝕得到了有效控制，說明普光氣田集輸管道的頂部腐蝕也可通過頂部腐蝕控制技術(shù)得到有效控制。

3.2 普光氣田集輸管道內(nèi)元素硫沉積的可能性分析

普光氣田的幾個站場氣液分離器上都發(fā)現(xiàn)元素硫堵塞問題，為了進一步確認內(nèi)部腐蝕檢測到的壁厚損失大于20%的部位可能來源于元素硫，項目組成員對普光氣田集輸管道內(nèi)元素硫沉積的可能性進行了分析。通過對元素硫的物性，集輸管道內(nèi)的溫度，壓力及介質(zhì)環(huán)境等綜合分析，發(fā)現(xiàn)在普光氣田集輸管道內(nèi)存在元素硫沉積的可能性。圖1為2009年12月28日至2010年1月11日期間在P303 站場計量分離器及緩蝕劑加注橇塊以后的腐蝕掛片（CC-1408）和電阻探針（ER-1408）上元素硫的沉積，這也進一步證實了元素硫已經(jīng)在集輸管道內(nèi)發(fā)生了沉積。

5 腐蝕控制措施5.1 添加高效緩蝕劑

在目前的油氣田生產(chǎn)設(shè)施防腐工作中，添加高效緩蝕劑是一種使用較為廣泛的手段。它具有投入低、效果好、操作簡單的特點。通過采用高效緩蝕劑，在管壁形成保護膜附著于管壁表層，可以起到一定的防腐效果。不過在緩蝕劑的選購方面，要根據(jù)管道的材質(zhì)和實際的作業(yè)環(huán)境選擇適用的品種，避免因緩蝕劑選擇不當而引起防腐蝕效果下降，管道腐蝕加速的想象。5.2 加強管道內(nèi)部腐蝕監(jiān)測

采用先進的監(jiān)測技術(shù)，在離管道距離閥室最近的一道焊縫表面安裝探針電阻矩陣，對管道內(nèi)壁厚度的變化進行測量。在監(jiān)測點的設(shè)置方面，要將整個管道集輸系統(tǒng)劃分為多個區(qū)域，保證監(jiān)測范圍的多樣性。在時間上，要做好合理的規(guī)劃，保證監(jiān)測結(jié)果的時效性。另外，對于使用時間較長的管道，要對其變形以及腐蝕缺陷進行全面的檢查，評估能否繼續(xù)使用以及繼續(xù)使用的安全時限。5.3 積液控制

普光高含硫氣體集輸管道的運行過程中，管道內(nèi)部會產(chǎn)生一定的粘稠物和液體沉積，這會影響到管道的抗腐蝕性。所以要定期對管道進行清理，對相關(guān)液體的成分要進行詳細的分析，并做好相應(yīng)的記錄。這樣可以有效的降低管道內(nèi)部化學反應(yīng)對管道的腐蝕危害，保證管道安全。

5.4 陰極保護

普光氣田地形復雜、氣井分散，集輸采用枝狀管網(wǎng)，干線管道同溝敷設(shè)，管路起伏曲折，穿跨越結(jié)構(gòu)多，集氣站、閥室間距短，這些都給陰極保護帶來較大困難。采用強制電流、輔助陽極、區(qū)域保護與智能監(jiān)測相結(jié)合的陰極保護方案，可以對管道起到良好的保護作用。

5.5 優(yōu)化運行參數(shù)

由于溫度、壓力等因素也會影響到管道的腐蝕速率，所以在實際的生產(chǎn)傳輸過程中，可以盡量降低管道運作的溫度和壓力，從而減小管道內(nèi)部環(huán)境的變化程度，起到減緩腐蝕的作用。

6 緩蝕劑在管道防腐中的應(yīng)用

緩蝕劑能在管道內(nèi)表面形成一層很薄的緩蝕劑分子膜，阻止天然氣中的腐蝕介質(zhì)與管道內(nèi)壁的直接接觸，由此減緩或阻止管道的腐蝕。

緩蝕劑的加注工藝包括預膜工藝和正常加注工藝。管道正常運行前首先采用預膜工藝在鋼材表面預涂一層浸潤保護膜，管道正常工作時液膜在氣流的長期沖刷下，液膜厚度減薄，防腐效果變低，此時采用正常加注工藝對緩蝕劑液膜進行修復和補充。能否真正起到修復和補充的作用，取決于緩蝕劑液滴在管道內(nèi)的運動和分布。

現(xiàn)場緩蝕劑加注工藝技術(shù)存在著以下問題：

（1）加注完全依靠實際的工程經(jīng)驗；

（2）管道內(nèi)部緩蝕劑液膜分布情況以及隨流動情況變化規(guī)律未知；

（3）無法充分發(fā)揮緩蝕劑的防腐效果，造成緩蝕劑的浪費。

因此，通過研究緩蝕劑預膜工藝以及正常加注情況下，天然氣和緩蝕劑在管道內(nèi)的分布規(guī)律，可以為管道腐蝕評價提供依據(jù)。

通過對管道腐蝕影響因素的分析，確定出科學的應(yīng)對方案，可以對管道腐蝕起到良好的減緩作用，保證管道運作安全穩(wěn)定的運行，以最好的狀態(tài)投入到我國經(jīng)濟建設(shè)中去。

參考文獻

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