基于CFD的天然气管道内腐蚀的研究.doc

基于CFD的天然气管道内
腐蚀的研究
许正贤②邢硕③周赛
(①腐蚀机理、防腐措施;②腐蚀评价、腐蚀类型;③腐蚀模拟、前言结语)
摘要: 在天然气集输过程中, 一些伴生气体的存在, 往往会对集气管道有腐蚀作用, 严重者会造成集气管道的破裂、破坏正常平稳供气、影响用户的生产和生活。本文分析了管道内腐蚀的类型可以分为均匀腐蚀、坑蚀等, 并说明各种腐蚀类型产生的条件, 着重分析了二氧化碳和硫化氢的腐蚀机理, 指出了工程实际中常用的防腐措施如加缓蚀剂抑制腐蚀、利用涂层保护隔离管道与腐蚀介质、选用具有良好耐蚀性能的合金钢、采用清管作用清除管内水、污物和沉积物、防止管线堵塞、减小垢下腐蚀穿孔等, 并对缓蚀剂的运用条件等进行分析, 从而说明了研究天然气管道腐蚀的重要性和必要性。
关键词: 腐蚀; 机理; 防腐; 缓蚀剂
一、前言:
管道运输是目前五大运输方式之一,它与铁路、公路、水路和航空等其他运输方式相比,具有成本低、效率高、建设周期短、安全无污染、可穿过各种区域等优点。随着现代工业的发展,管道已成为理想的运输工具,是比较经济、安全、有效的运输手段。目前关于管道防腐层性能检测的方法有多种,但没有统一的评定标准。本项目主要对石油天然气管道的腐蚀现状与机理进行分析,然后总结了一些防护措施。在天然气开采过程中, 常常会有一些伴生气体,如二氧化碳、硫化氢等, 这些气体的存在, 不但降低了天然气的热值, 还会对管道、设备等有腐蚀作用,腐蚀会造成天然气井油(套) 管的断裂、集输管线爆破等, 破坏正常平稳供气, 影响用户的生产和生活,腐蚀带来的危害不仅给国家造成很大的经济损失,也威胁工作人员的生命安全。因此, 对天然气管道中的腐蚀及如何解决腐蚀的问题进行研究是非常有必要的。
二、国外天然气管道内腐蚀直接评价案例分析:
目前,油气管道内腐蚀检测技术仅能检测管道已经存在的腐蚀,不能对未来的内腐蚀及其发展趋势进行预测,这就意味着管道管理公司经济收入的大量流失并使管道停产检修。如何在管道内腐蚀出现之前识别出内腐蚀的高风险区域,对其进行评价并提出解决办法是管道内腐蚀管理的关键,目前国外常采用内腐蚀直接评价技术( ICDA) 。内腐蚀直接评价技术( ICDA) 主要针对因物理几何因素不能进行内检测的天然气管道进行内腐蚀评价,包括预评价、间接检测、直接检查和后评价。该方法于2006 年美国腐蚀工程师学会形成了标准NACE SP 0206《干气管道内腐蚀直接评价技术方法》。天然气管道直接评价的基本原理是,预测水在管道中最有可能积聚的位置。通过管输天然气流动特性和管道几何形态的分析,确定管道最可能积液的位置,对其进行检测,若检测到了腐蚀,就排除了一个风险点,依次检测有可能积液的其它位置
;如果最有可能积聚液的位置没有发生腐蚀,那么其它不太可能积液的位置更不会遭受腐蚀。
三、内腐蚀直接评价步骤:
1预评价
天然气管道内腐蚀直接评价是一种基于风险的评价方法,在预评价阶段需要收集管道的基本资料,进行综合分析和风险量化,确定ICDA 是否可行,并对评价对象进行分区。需要收集的资料包括历史和当前的运行数据、设计资料、建设记录、运行与维护历史、线路图、腐蚀调查报告、气质分析报告以及以前的完整性评价报告和维修记录等。
2间接检测
内腐蚀直接评价的间接检测步骤又称ICDA 计算