油气集输管线冲刷腐蚀规律研究进展

针对油气集输管道日益严重的冲刷腐蚀问题,综述了油气集输管道冲刷腐蚀的研究方法、冲刷腐蚀机理和影响因素。目前主要以试验和数值模拟结合的方法研究管道冲刷腐蚀,研究结果表明冲刷腐蚀主要由机械磨损和电化学腐蚀组成,阐述了流速、固体颗粒、介质等因素对冲刷腐蚀的影响规律。最后展望了试验研究装置要向高温、高压管流设备发展,提升计算模型的可靠度,使冲刷腐蚀的试验和模拟结果更准确。

顺序输送成品油质量指标值衰减规律研究进展

相邻批次间混油拖尾现象的跟踪和油品质量指标的预测是混油切割及制定成品油管网调度计划的基础。然而油品质量指标的变化规律因拖尾段存在反常扩散、流动与传热耦合及复杂边界条件影响等问题而尚未得到有效揭示。针对“工业4.0”背景下成品油管网大规模、高精度、智能化运行的需要,综述了管道中混油拖尾、质量指标值衰减过程的相关研究进展,总结了利用实验和数模揭示油品按不同比例混合后质量指标值变化规律的相关研究的现状和局限性。评述了组分油体积分数与管流过程拖尾现象的关系模型、油品成分与质量指标的关系模型,并梳理了相关的实验研究。指出今后将重点开展3个层次的研究:通过静态混合实验测定不同油品按不同比例在不同状态下混合后的不同质量指标值的变化规律,建立单组分分析模型及预测质量指标值的混合规则;探究考虑反常扩散过程的混油拖尾现象的机理,构建混油段形成拖尾效应的反常扩散模型;探究混油段质量指标值在管流过程中的变化规律,构建基于拟组分体积分数的混油段质量指标值的衰减规律模型。最终得到全面反映顺序输送管道内混油拖尾、质量指标值衰减现象的变化规律,为管输成品油的混油量控制、油品质量控制、切割方案制定提供了理论支持。

CO_(2)和H2S腐蚀环境中X65钢的气液界面腐蚀行为

X65碳钢广泛应用于海底集输管道。在集输工艺中,天然气介质复杂,常含有H_(2)S和CO_(2)等腐蚀性气体。由于采用湿气输送,形成凝析水造成管道常出现严重的腐蚀穿孔事故。通过高温高压反应釜试验,分析气相、液相以及气液界面腐蚀机理,为X65钢湿气集输管线的腐蚀防控措施制定提供依据。采用X65钢,分别在CO_(2),H_(2)S,Cl^(-)存在的工况下进行高温高压反应釜试验,每组试验进行7 d的气液界面腐蚀,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表面分析技术分析腐蚀产物特性。结果表明:随着CO_(2)和H_(2)S的注入,在气相、液相以及气液界面3个区域中,局部腐蚀速率均呈现上升趋势。在CO_(2)和H_(2)S存在时,液相腐蚀速率>气相腐蚀速率>界面腐蚀速率。在气液界面存在的条件下,X65钢在界面以下形成阳极,界面以上形成阴极,因此液相局部腐蚀速率更快。

长宁页岩气集气管道内腐蚀穿孔原因探究

页岩气集输系统输送介质复杂,易造成管线内腐蚀穿孔泄漏,严重影响页岩气田正常开发与生产。通过对长宁页岩气田穿孔腐蚀管道及输送介质取样分析,发现气质中CO_(2)摩尔分数为0.44%,水质中检测出高含SRB(硫酸盐还原菌)(1.1×10^(5)个/mL)、Cl^(-)(21913.14 mg/L);采用SEM、XPS、EDS等微观分析仪器分析了集气管内腐蚀产物,其中含有FeCO_(3)(9.31%)、FeS(3.54%)、FeS_(2)(19.09%);得出造成长宁页岩气生产管线腐蚀的主要原因是CO_(2)、SRB细菌以及Cl^(-)的协同腐蚀作用,CO_(2)溶于管壁表面的液膜,产生酸性腐蚀环境,CO_(2)与Fe发生电化学腐蚀反应,形成点蚀坑,并产生Fe^(2+);SRB细菌将水质中的SO^(2-)_(4)转变为H_(2)S,与Fe^(2+)结合生成FeS、FeS_(2),并在Cl^(-)的促进作用下,快速造成管道腐蚀穿孔。