流速對天然氣輸氣管道腐蝕的影響規律研究

郭嘉 張婷 王寧

摘要：通過分析天然氣管道的腐蝕機理，了解天然氣管道的腐蝕類型，對在流速作用下輸氣管道腐蝕規律的進行深入分析，歸納總結流產誘導腐蝕出現的各種情況，提出相應的改進措施，有利于提高天然氣輸氣管道的使用壽命，進而增加天然氣企業的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：流速;天然氣輸氣管道;腐蝕

隨著社會經濟的飛速發展，我國各行各業已經取得了非常顯著的成就，其中是天然氣行業的發展能夠直接影響我國經濟的進步，但是天然氣管道在運行過程當中經常會面臨較多，天然氣管道腐蝕是一種比較常見的現象，一旦天然氣管道發生腐蝕會嚴重影響管道性能，由于天然氣管道發生腐蝕的影響因素較多，其中高速流體對天然氣腐蝕規律的影響較為嚴重，因此需要加強在流速作用下天然氣輸氣管道發生腐蝕的研究

1.天然氣管道的腐蝕機理

天然氣管道與所處環境介質發生的化學反應和電化學反應，會導致天然氣管道發生變質或者損壞，從而引起管道腐蝕現象，輸氣管道的腐蝕類型主要包括以下幾種：

（1）電化學腐蝕。電化學腐蝕發生的環境大多為潮濕環境，天然氣管道一旦與電解質發生接觸，就會造成腐蝕現象，從而影響天管道性能。

（2）化學腐蝕。天然氣在生產過程中利用管道進行運輸，管道為金屬材質，與腐蝕性介質進行接觸，會發生化學反應，造成金屬材料發生氧化反應，造成腐蝕現象的發生，從而影響管道的正常運行。

（3）應力腐蝕和應力腐蝕開裂。天然氣管道在應力和電化學腐蝕作用下，腐蝕速度會加快，甚至會發生斷裂現象。在沒有應力的作用下，電化學腐蝕不會特別嚴重，如果沒有電，化學腐蝕材料也不會再用力作用下發生斷裂，因此應力腐蝕主要包括腐蝕疲勞、硫化物應力腐蝕開裂、應力腐蝕開裂等類型。

2流速對輸氣管道腐蝕規律的影響

2.1流場誘導電化學腐蝕

流產發生變化的部位除了內壁會承受一定的沖刷力，促進輔食部位發生物質交換，并且還會抑制致密保護膜的形成，從而會嚴重影響到緩蝕劑作用的發揮，尤其是針對天然氣管道內壁已經不光滑的條件下，局部流速可能要高于整體流速，該部位的腐蝕速率會逐漸增大，從而會形成嚴重的局部腐蝕。

2.2流場誘導空泡腐蝕

流產在發生突變時會產生渦流，在管道表面會形成氣泡，在該條件下發生的腐蝕現象為空泡腐蝕，空泡腐蝕并不是簡單的機械力學腐蝕，而是由于流體的電化學腐蝕對金屬所造成的影響。

2.3流場誘導沖刷腐蝕

沖刷腐蝕是指流體沖刷和腐蝕的共同作用下造成金屬表面出現損傷，由于沖刷和腐蝕的共同作用導致金屬損傷程度較大。沖刷腐蝕主要有較高的流速引起，當腐蝕性液體中含有固體顆粒時會加劇破壞作用，由于腐蝕產物會直接被流體帶走，新的金屬表面會不斷裸露，因此管道的腐蝕程度會逐漸增加。

流場誘導沖刷腐蝕具有以下幾種特點：

（1）在流道結構發生變化時，金屬表面的局部區域會產生嚴重的渦流現象，從而加重了對管道的沖蝕現象，同時，渦流會導致腐蝕組分的傳遞速度增加，加劇了腐蝕現象。

（2）在流場發生突變區域，流體會對管道的切應力增加，該切應力會將腐蝕產物進行剝離，并讓流體帶走，從而加速管道的腐蝕。

（3）隨著時間的不斷延長，流產誘導腐蝕形態會進一步影響流速，從而導致流道結構與腐蝕之間發生協同效應，造成管道的腐蝕區域不斷增加。

3天然氣輸氣管道腐蝕腐蝕應對措施

3.1采用高強度抗腐蝕性能材料

天然氣輸氣管道在使用過程中如果出現嚴重腐蝕，會導致設備性能出現損壞，嚴重情況下會影響天然氣輸氣管道的正常運行，導致企業出現較大的經濟損失。因此，應當對天然氣輸氣管道腐蝕的各種材料進行合理選擇，在不影響天然氣輸氣管道自身性能的前提下，能夠有效延長天然氣輸氣管道的應用壽命，并且對天然氣輸氣管道的應用環境進行分析，選擇合適的天然氣輸氣管道材料。另外，加強輸氣管道的日常維護工作，采取相應的防護措施，可以有效緩解腐蝕現象，從而有效延長輸氣管道的使用壽命。

3.2設計科學化的操作工藝

輸氣管道的操作工藝在一定程度上會影響腐蝕情況，對輸氣管道采取合理的操作工藝，能夠有效降低輸氣管道在使用過程中所遭受的腐蝕影響，從而實現對輸氣管道的保護工作。

（1）在設計金屬外形時，應當確保輸氣管道外殼簡單平整，避免設備存在死角，盡量使用同一種金屬，能夠有效提高設備的防腐性能。

（2）防腐期間，需要重視介質無法到達的位置進行，例如設備的接縫處出現腐蝕，從而引起應力腐蝕或者孔隙腐蝕，這些腐蝕會嚴重影響設備性能，因此為了防止設備在運行期間出現腐蝕情況，應當及時將介質中的水分去除，并且要設置相應的干燥、冷卻裝備。

3.3機械設備防腐措施

控制輸氣管道的腐蝕現象，可以對金屬表面進行處理或者對金屬本質進行改善，在具體實施過程中，對輸氣管道涂刷防護材料是比較常見的防腐方法。在對輸氣管道進行涂層處理過程中，需要選擇防腐性能良好的涂料，從而將腐蝕物質和金屬表面進行隔離，在具體操作過程中，需要注意輸氣管道的焊接部位以及死角位置，利用該方式不會影響設備自身結構，并且能夠有效防護設備不會受到外界因素的影響，但是在涂抹過程中，要確保涂抹均勻，避免出現漏涂現象，合理的涂抹方法能夠有效提高設備的防腐性能。

4結束語

輸氣管道使用期間會受到各種因素的影響，而出現不同程度的腐蝕，從而對設備的應用性能產生影響。因此輸氣管道需要結合實際作業情況，不斷完善防腐措施。根據輸氣管道的腐蝕情況，采取不同的防護措施，能夠有效提升輸氣管道在應用過程中的抗腐蝕能力。同時，要嚴格控制流速對輸氣管道的影響，由于流速在管道接頭部位的壓力波動較大，在該部位會產生較為強烈的沖擊，導致管道表面出現裂紋，因此要采取合適的措施，減緩流速對管道的電化學腐蝕。

參考文獻

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