耿雨(中石油渭南煤层气管输有限责任公司,陕西 渭南 714000)
管道内防腐技术在煤层气管道的应用
耿雨(中石油渭南煤层气管输有限责任公司,陕西 渭南 714000)
煤层气是一种非常优质的能源,作为天然气中的一种,煤层气已经成为当前非常受欢迎的一种能源,在生活和生产中都有比较广泛的应用,而我国在煤层气方面的储量也是非常丰富。而煤层气的管道内防腐技术一直都是行业内关注的重点。本文首先强调了煤层气管道内防腐检查的重要性,然后介绍了煤层气管道内腐蚀机理,最后介绍了应用在煤层气管道的两种内防腐技术。希望通过本文的研究,对煤层气管道内防腐方面的研究能够进行理论补充,同时也希望相关技术的发展能够通过本文获得新的创新思路。
管道;内腐蚀;煤层气
根据统计由于管道腐蚀造成的资源损失以及经济损失一直都是影响生产总值的重要因素,而现今的防腐技术则是能够尽可能避免相关的损失,而煤层气管道内腐蚀产生的经济损失还与钢材损失有关,在其开采与运输中管道建设至关重要,是煤层气运输的生命线,但内腐蚀的隐蔽性很强,在实际运输中并不容易被检测出来,因此本文从煤层气管道内腐蚀的检测为研究的起点。
煤层气的主要成分是甲烷[1]。具有易燃易爆的属性,在运输中,由于管道本身是处于长期埋地的状态,受到本身管道材质的影响以及在管道建设施工中可能造成的损伤,在管道运行中也有可能受到第三方的破坏,很可能造成一些腐蚀严重的现象,而内腐蚀是导致意外事故的重要因素,例如管道爆炸事件,每年的煤层气管道事故中,有超过一半是由于内腐蚀导致的,因此煤层气管道内腐蚀检测至关重要,通常包括超声波检测技术、涡流检测技术等。
2.1 气相均匀腐蚀
通常煤层气在管道运输中会含有一定的水汽[2]。在一定的环境下,水汽会在管道内壁中凝结并形成水膜,一些煤层气中含有的其他气体就会溶解在水膜中。由于本身煤层气中的水汽数量有限,因此水膜的厚度也非常小,酸性气体比较容易与管道金属接触,对管道产生腐蚀,这种就是气相均价腐蚀,也是最常见的一种内腐蚀,但这种腐蚀受到很多方面的影响,腐蚀产物也会对管道起到一定的保护作用,气相均匀腐蚀的效果终究是有限的。而且在腐蚀过程中本身也会受到一些物质的阻碍,所以腐蚀的效果并不明显。
2.2 坑蚀
坑蚀在气相中非常容易发生[3]。在煤层气管道中也是比较严重的内腐蚀机理。管道内部中,腐蚀产物不均匀就容易造成坑点,也就是说相对于上文中的气相均匀腐蚀,产生坑蚀的主要原因就是腐蚀不均匀,腐蚀产物本身在金属表面起到保护作用,保护膜不均匀也是导致产生坑点的原因。
2.3 冲刷腐蚀
管道本身受到煤层气高速气流的冲刷也会造成腐蚀,尤其是管道的弯头被气流冲击的效果最强,腐蚀产物本身也会不断被气流带走,而新的金属也会暴露在高速气流下,导致腐蚀加剧。除此之外,高速气流状态下的煤层气会在运输中不断带走腐蚀产物,形成粉尘,这些粉尘对管道金属的腐蚀作用会更强,让内腐蚀更加严重。在煤层气运输管道中由于冲刷腐蚀导致的管道泄漏事故非常多,多数都是在弯头处,这些部分受到冲刷腐蚀的作用最直接,管道内壁在腐蚀下不断变薄,对煤层气气流的冲刷超出极限就会产生煤层气泄漏事故。
3.1 缓蚀剂技术
顾名思义,缓蚀剂的主要作用就是能够对金属腐蚀起到抑制作用,在一定的环境介质中添加少量就能够起到显著的抑制腐蚀效果,是一种介质添加剂,但腐蚀剂在使用中有很多注意事项,首先是缓蚀剂本身是一种少量添加剂,不需要添加过多,主要是选择适合煤层气运输的缓蚀剂,让其压制腐蚀的效率得到最高。然后是使用腐蚀剂不需要任何其他辅助设施,其使用非常便捷,而且效果也非常显著,对金属不会造成任何不良影响,环境介质本身也不会因为缓蚀剂的添加而产生变化,也就是说对煤层气本身的性质不会造成不良影响。最后是缓蚀剂能否起到作用与金属的种类、环境条件有关,在使用时一定要严格考察。
3.2 内涂层技术
对煤层气管道内部实施内涂层技术也有很多要求,首先是内涂层的作用是为了防止管道在运行中被腐蚀,而内涂层本身要具有极高的耐水性以及耐压性,煤层气产生的气流冲刷会对内涂层造成一定的压力,在管道施工以及搬运中也会承受一些冲击。内涂层本身还有具备良好的耐弯曲性,在管道施工中不受弯管的影响而产生裂痕。
煤层气管道的内防腐技术一直是行业以及学术界研究的重点,因为内腐蚀本身受到很多因素的影响,实际运输中,防腐技术是非常重要的。本文简单分析了内防腐机理以及两种最实用的内防腐技术,而还有更多的技术有待挖掘,相关的研究也会不断补充,我国煤层气资源的开发以及运输一定会不断发展,为经济建设以及能源开发起到重要作用。
[1]纪思骏.喷涂技术在管道防腐中的应用与分析[J].科技与创新,2017,07:149.
[2]张屹世.油田地面工程管道防腐施工技术应用分析[J].全面腐蚀控制,2017,02:63-65.
[3]于刚,杜京蔚,杜树勋.三维高清漏磁内检测技术在天然气长输管道上的应用[J].油气田地面工程,2017,04:8-10.