集气站管道设备外腐蚀分析

摘 要：普光气田高含硫化氢（13%～18%）和二氧化碳（8%～10%），腐蚀性强，集输系统“全湿气加热保温混输”工艺，在保护好集输系统安全平稳运行的同时，出现了保温层下腐蚀与加热炉管壁腐蚀，发现腐蚀后及时采取了集中治理和加强日常检测维护的方式来处理，取得了良好效果。

关键词：保温层; 加热炉 ;外腐蚀

1全湿气加热保温混输概述

普光气田位于四川省宣汉县境内，属于川东断褶带东北段双石庙—普光NE向构造带上的一个鼻状构造，介于大巴山推覆带前缘褶断带与川中平缓褶皱带相接之间。普光气田的集输管线所经地区属大巴山南麓，山峦连绵不断，山地沟壑纵横，河流分布广，水流动性大，雨量大，季节性强，管道所处环境复杂。

为了保障集输系统安全，站内酸气管道选取了抗硫管材316L，并在管道外壁采用涂层和保温层，加热炉采用软化水。站外采用3PE涂层。

2 出现的保温层下腐蚀

2.1出现的问题

某集气站在2019年检维修过程中，发现外输计量旁通、发球筒及发球筒旁通等管线外腐蚀情况严重。根据现场腐蚀形貌和腐蚀产物特征、腐蚀分布情况分析，主要原因为保温层下腐蚀。通过现场调查，普光集气站管线外腐蚀具有以下几方面特征：

1、腐蚀多发生于管道顶部及其附近位置，但靠近法兰端管道周向上存在全面腐蚀情况。

3、腐蚀产物较为疏松，呈铁锈色，剥离表层后靠近基材部分为黑色。

2.2腐蚀原因分析

根据现场腐蚀形貌和腐蚀产物特征、腐蚀分布情况，并结合资料文献分析，符合保溫层下腐蚀特征。

2.2.1腐蚀原因分析

1、腐蚀影响因素

（1）保温材料

保温材料变潮或受湿，会导致本身含有的有害物质，如氯化物从保温材料中渗出，并随着水分从金属表面蒸发而逐渐浓缩，增强其腐蚀性。

（2）腐蚀介质

腐蚀介质的存在会加速处于潮湿环境中金属管道的腐蚀，它们在水中具有高溶解性，水解后造成导致局部腐蚀的酸性环境，常以氯化物和硫酸盐为主。

（3）涂装工艺

通过现场检查和验证，分别对涂层完好部位和鼓泡部位进行打磨对比，涂层完好部位经打磨后管道本体仅存在一层铁锈，轻微打磨后便露出金属本色，但鼓泡部位经打磨后存在疏松的腐蚀产物。因此，涂层存在缺陷，是外腐蚀发生的主要原因。

2.2.2腐蚀发展过程描述

之所以发生腐蚀，保温层破损和外防腐层出现缺陷缺一不可。腐蚀发展过程主要包括缺陷形成、腐蚀环境产生、腐蚀发生、腐蚀加剧。

2.3、措施

1、管道外表面进行防腐前，表面处理质量应达到GB/T 8923.2-2008中4.3.2规定的P St2级要求，即表面应无可见的油、脂和污物、无附着不牢固的氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。

2、严格按照标准规范要求进行刷漆，确保外防腐层质量。

3、优选保温材料，最好应选用疏水性的。ASTMC971（接触保温材料的使用技术规范）对保温材料的氯化物、氟化物、硅化物及钠离子含量等作了规定，其中要求保温材料可浸出氯离子含量要小于10mg/kg。

4、定期开展保温层下腐蚀检测。

3 加热炉盘管腐蚀

3.1出现的问题

某集气站在2020年检维修过程中，发现加热炉盘管有外腐蚀。通过现场调查，普光集气站管线外腐蚀具有以下几方面特征：

1、腐蚀多发生于之余上端管道，下端管道腐蚀较少。

2、腐蚀在管道上分布均匀，且腐蚀坑较小，最大深度为0.3mm;

3.2腐蚀检测

根据现场腐蚀情况，采用了超声波、磁粉渗透和超声导波进行了检测。

3.2.1超声波壁厚检测

采用了TG110型超声波进行了加热炉盘管壁厚检测，未发现壁厚明显减薄点。

3.2.2超声导波检测

为进一步判断腐蚀情况，采用超声导波进行检测，未发现明显腐蚀点。

3.2.3渗透检测

为确保焊缝处无内部缺陷，采用渗透进行了检测，未发现明显缺陷。

3.3、原因分析及采取措施

该加热炉长期停用并且软化水长期未更换，分析为软化水被污染，导致加热炉盘管发生腐蚀，针对这一情况，制定了软化水检测控制措施，确保设备安全运行

4 结语

通过集气站管道设备外腐蚀问题发生、原因查找及处理和改进措施，取得了以下认识：

1、通过问题发生、原因查找及处理和改进措施，管道设备外腐蚀受控;

2、施工质量是投运后运作的关键，把好施工质量关，能够有效的避免日后重复整改，能够有效的保障管道设备安全运行。

3、做好日常管理，不断更新和提升维护检测技术手段的使用，可有效保障保护效果。

4、对于高含硫气田，停工检修时机少，周期短，因此把握一切停产检维修的机会检测处理问题等，能够有效的提高效益比。

参考文献：

[1] 毛丽燕，张荣华.燃气锅炉尾部烟道受热面金属腐蚀原因分析及防腐探讨[J].中国特种设备安全，2016，32

[2] 张祝，王超本，刘成，王海. 外输管线保温层下腐蚀检测与评估.2020

[3] 王健生，罗建成，莫烨强. 炼油厂管道保温层下腐蚀及研究进展.2015

[4] 张园，李稳宏. 天然气加热炉腐蚀机理及其防护研究.2009

作者简介：

王长宏，男，现在普光分公司采气厂水务主管师，工程师，