CN108223909B - 防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油气储运技术领域，具体涉及一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法。包括步骤：1)绘制管道高程图；2)采集管道高程图中的低点位置信息；3)计算一个低点位置M0与最近邻高点位置M1的高程差A1以及所述低点位置M0与次近邻高点位置M2的高程差A2；4)通过抬高高点或者降低低点的方式修改管道高程图，使得所述低点位置M0与两个近邻高点位置之间的高程差均大于或等于临界值A0；5)重复执行步骤3)至步骤4)，直至完成全部低点位置及其近邻高点位置间的高程差调整；6)按照调整修改后的管道高程图进行管道铺设，在位于低点位置的管道内设置防腐涂层。本发明解决了现有的湿气集输管道防腐效果差的技术问题。

Description

防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法
技术领域
本发明属于油气储运技术领域，具体涉及一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法。
背景技术
集输管道是将油气井生产的或者分支集气站内的原始气输送到集气总站或者处理厂的管道。管道输送的湿气产生凝析水，或者油气井中直接抽出的部分地层水，在管道六点钟位置产生腐蚀，形成了一条沿着管道六点钟位置分布的密集点蚀带，使管道的有效壁厚减薄到不足以承受输送压力，造成管道失效，甚至造成事故。
近些年的集输管道失效分析发现，管道的失效原因大多数为管道六点钟位置发生了内腐蚀，造成管体有效壁厚不足，而其他位置的有效壁厚壁厚还非常富足。研究发现：中后期阶段的气田，管线的六点钟位置内腐蚀情况呈增长态势。通过研究腐蚀机理发现，腐蚀主要是凝析水或者地层水中溶解O2，CO2、H2S等酸性气体和Cl-等矿物质离子产生的电化学腐蚀。由于Cl-和H2S的存在，Cl-对钢材的腐蚀起着阳极去极化的作用，能加速钢材的阳极反应，促进钢材的局部腐蚀。此外，H2S起到了一定的协同作用，生成疏松易碎无保护性的硫化物层，加速钢材的腐蚀。腐蚀产物主要以Fe2(SO4)3为主，还有部分Fe3O4、FeCl3和FeS。
目前处理集输管道六点钟位置内腐蚀的方法为被动式治理，主要有注入缓蚀剂法和加腐蚀挂片监测评价后换管，被动式治理严重影响生产效率，造成管道运行维护成本增加；另外一旦治理不够及时或者未及时发现，将会造成事故。
现有设计一般考虑管道整体腐蚀减薄，根据参考腐蚀速率，通过增加壁厚来保证设计年限，设计时考虑的腐蚀速率针对性不强，造成的后果有两种，一种是实际腐蚀速率低于设计时参考腐蚀速率，增加了管道建设成本；一种是实际腐蚀速率高于设计参考腐蚀速率，管道提前出现泄露失效；总体来说，设计考虑范围宽，对后果估计不准确，缺乏针对性设计。
发明内容
本发明目的是提供一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，解决了现有的湿气集输管道防腐效果差的技术问题。
本发明的技术解决方案是：一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)绘制管道高程图；
2)采集管道高程图中的低点位置信息；
3)计算一个低点位置M0与最近邻高点位置M1的高程差A1以及所述低点位置M0与次近邻高点位置M2的高程差A2；
4)判断高程差A1、高程差A2与临界值A0之间的关系，通过抬高高点或者降低低点的方式修改管道高程图，使得所述低点位置M0与两个近邻高点位置之间的高程差均大于或等于临界值A0；
5)重复执行步骤3)至步骤4)，直至完成全部低点位置及其近邻高点位置间的高程差调整；
6)按照调整修改后的管道高程图进行管道铺设，在位于低点位置的管道内设置防腐涂层。
进一步地，步骤4)中修改管道高程图的方式是：
若A1＜A2＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A1＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A2；
若A1＜A0≤A2，则降低低点位置M0或者抬高最近邻高点位置M1，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A0≤A1，则降低低点位置M0或者抬高次近邻高点位置M2，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A2；
若A0≤A1≤A2或者A0≤A2≤A1，则不做修改。
优选地，还包括步骤7)在位于低点位置的管道底部设置凝液缸。
进一步地，上述凝液缸通过引导管与位于低点位置的管道底部相连。
进一步地，上述引导管设置在位于低点位置的管道的横截面六点钟位置。
进一步地，上述防腐涂层设置在位于低点位置的管道的横截面四点钟至八点钟位置。
进一步地，上述引导管和凝液缸均为耐蚀合金材质。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明根据集输管道中凝析水或者地层水在六点钟位置发生的内腐蚀，考虑管道高程图中低洼部分，在比较平坦的较长管段内人工造出低洼段，对湿气产生的凝液或地层水进行收集，使用凝液缸接收聚集的凝液，并对低洼段钢管采用局部或者全部防腐，隔绝积液对钢管内壁的接触，减少或阻断产生内腐蚀的必要条件，杜绝湿气集输管道六点钟位置的内腐蚀，最大限度提高管材的使用年限，使管道使用经济效益最大化。
(2)本发明仅对低洼部位钢管局部防腐，相对于管道整体内防腐，或者增加壁厚设计来增加腐蚀裕量，减少了管道建设成本。设计阶段考虑防腐，杜绝腐蚀发生，相对于后期针对六点钟位置的内腐蚀防止措施，可以减少大量的运行维护成本，并可以有效杜绝事故发生。
(3)本发明采用针对性设计，提前预防，可以降低管道前期的建设成本、减少后期运行维护成本，有效防控事故发生。
附图说明
图1为管道横截面位置示意图。
图2为管道凝液缸分布位置示意图。
附图标记为：1-输送气体流动方向，2-管道四点钟位置，3-管道六点钟位置，4-管道八点钟位置，5-管道四点钟至八点钟位置防腐层，6-凝液缸，7-低点位置。
具体实施方式
本发明提供一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，具体包括以下步骤：
1)绘制管道高程图；
2)采集管道高程图中的低点位置信息；
3)计算一个低点位置M0与最近邻高点位置M1的高程差A1以及所述低点位置M0与次近邻高点位置M2的高程差A2；
4)判断高程差A1、高程差A2与临界值A0之间的关系，通过抬高高点或者降低低点的方式修改管道高程图，使得所述低点位置M0与两个近邻高点位置之间的高程差均大于或等于临界值A0；临界值A0的确定应当考虑管道内的传输介质特性，评估出现的腐蚀型式。
5)重复执行步骤3)至步骤4)，直至完成全部低点位置及其近邻高点位置间的高程差调整；
6)按照调整修改后的管道高程图进行管道铺设，在位于低点位置的管道内设置防腐涂层。如图1所示，防腐涂层设置在位于低点位置的管道的横截面四点钟至八点钟位置，主要目的是隔离凝液，防止凝液与管道内壁直接接触。
较为优选地，步骤4)中修改管道高程图的方式是：
若A1＜A2＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A1＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A2；
若A1＜A0≤A2，则降低低点位置M0或者抬高最近邻高点位置M1，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A0≤A1，则降低低点位置M0或者抬高次近邻高点位置M2，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A2；
若A0≤A1≤A2或者A0≤A2≤A1，则不做修改。
通过人工调整高程差，使整个铺设管段上形成一个或者多个低洼段，目的是产生斜坡，使得凝液能够自动聚集。例如，对于高程差低于0.3米的平坦部位管道，人工制造高程差，根据管道的长度，高程差可以在2米到10米之间；具体可以通过增高管道中部，或者增高管道两端，形成聚集凝液的低洼段。
如图2所示，为了便于及时收集和处理凝液，本发明还包括步骤7)在位于低点位置7的管道底部设置凝液缸6。凝液缸可以通过引导管与位于低点位置的管道底部相连，引导管和凝液缸均采用耐蚀合金材质。引导管设置在位于低点位置的管道的横截面六点钟位置(即管道最低点)，以便能够充分进行液体收集。凝液缸应标记位置，设置人工处置空间，可以定期检查并处理。

Claims (7)

1.一种防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)绘制管道高程图；
2)采集管道高程图中的低点位置信息；
3)计算一个低点位置M0与最近邻高点位置M1的高程差A1以及所述低点位置M0与次近邻高点位置M2的高程差A2；
4)判断高程差A1、高程差A2与临界值A0之间的关系，通过抬高高点或者降低低点的方式修改管道高程图，使得所述低点位置M0与两个近邻高点位置之间的高程差均大于或等于临界值A0；
5)重复执行步骤3)至步骤4)，直至完成全部低点位置及其近邻高点位置间的高程差调整；
6)按照调整修改后的管道高程图进行管道铺设，在位于低点位置的管道内设置防腐涂层。
2.根据权利要求1所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于，步骤4)中修改管道高程图的方式是：
若A1＜A2＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A1＜A0，则降低低点位置M0，降低幅度大于或等于A0－A2；
若A1＜A0≤A2，则降低低点位置M0或者抬高最近邻高点位置M1，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A1；
若A2＜A0≤A1，则降低低点位置M0或者抬高次近邻高点位置M2，降低或者抬高的幅度大于或等于A0－A2；
若A0≤A1≤A2或者A0≤A2≤A1，则不做修改。
3.根据权利要求1或2所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于：还包括步骤7)在位于低点位置的管道底部设置凝液缸。
4.根据权利要求3所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于：所述凝液缸通过引导管与位于低点位置的管道底部相连。
5.根据权利要求4所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于：所述引导管设置在位于低点位置的管道的横截面六点钟位置。
6.根据权利要求5所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于：所述防腐涂层设置在位于低点位置的管道的横截面四点钟至八点钟位置。
7.根据权利要求6所述的防止湿气集输管道内腐蚀的管道铺设方法，其特征在于：所述引导管和凝液缸均为耐蚀合金材质。
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