1概 述

海底管道输送油气中含水及所含水蒸气的凝析作用以及盐类等电解质的存在，使管道中不存在绝对“干”的环境，其中气相含有CO₂、H₂S等腐蚀性气体，与水溶解电离后呈现酸性，从而对海底管道造成腐蚀。因此，现场准确进行CO₂、H₂S气体浓度的检测，并快速掌握其变化规律规律对于腐蚀与防护措施的制定奠定数据基础。

2检测方法与标准

01 CO₂、H₂S检测方法

CO₂检测方法共有5种分别为：碘量法、亚甲蓝法、乙酸铅反应速率双光路检测法、气相色谱法、检测管着色长度法；H₂S检测方法共有5种分别为：滴定法、气相色谱法、红外光谱法、电化学法、检测管着色长度法。

由于对CO₂/H₂S检测的前四种方法对实验条件的要求较高，难以在现场大规模推广，目前国内、国际上油田对腐蚀性气体进行现场检测时普遍采用检测管着色长度法，该方法结构及操作简单，价格低廉且分析速度快，可直接在现场进行检测。

02 检测管着色法参照标准

ASTM D4810-06（2015）《使用着色长度检测管对天然气中硫化氢的试验方法》

ASTM D4984-06（2015）《使用着色长度检测管对天然气中二氧化碳的试验方法》

3 影响检测精度的因素

在使用检测管着色法检测过程中，往往有很多干扰因素会对检测精度产生影响，而以下几种因素在实际操作中比较常见。

3.1 气体样品采集

取样方法

取样过程中容易使样品参杂空气从而对检测结果造成干扰，建议采用密封式的取气设备。

取样位置

由于受混输海底管道油气水三相流态的影响，取样位置设置在海底管道的底部和顶部所取气样的检测结果会有偏差。

3.2 检测管与附件质量

检测管质量

每种品牌的检测管其质量、检测精度不一，批量选取不同品牌检测管，使用标气进行实验，选用误差范围最小的检测管品牌。

附件质量

附件是指与检测管配套使用的取气泵和软管，其采气量和密闭性等，都会影响检测结果精度。

3.3 检测环境温度

在检测管的包装或说明书上会注明检测环境温度要求，一般为0℃~40℃之间，超出该范围可能会造成检测管内化学药剂反应不充分，对检测精度造成影响。

3.4 显色读数

受到检测管中显色剂的均匀性和填料的紧实度影响，造成了显色柱在管壁局部不均匀现象，这给检测结果的读数带来了困难，当检测管量程较大时，误差能达到10%~20%，所以在实际检测中，针对这一现象，我们采取读取中值的方法来保证检测精度。

04 检测管着色法操作步骤

检测管着色法对天然气中CO2/H2S的检测，主要分为三个步骤，其中第一步取样最为重要，具体操作如下：

4.1 取样

使用具有良好密闭性的取样装置和气袋，连接取样口进行取样操作。需要注意的是，取样装置和气袋在连接前需要进行气体置换，排空内部残留气体，反复三次。取样操作如下图所示：

4.2 检测

选择合适量程的检测管，将检测管首尾两端用切割器割开或掰断，首端与气袋连接，末端与取气泵口连接（保证连接处密闭性），且检测管上的箭头方向指向吸气泵，缓慢拉动取气泵，按照检测管说明书上规定，在一定时间内吸取固定体积的气体（即吸气泵实际冲程数）。常见要求为3分钟内吸取50ML或100ML气体，具体如下图所示：

4.3 读数

达到所需时间后，将检测管从吸气泵上取下，立即从检测管的刻度表读出CO2或H2S浓度值，读取最大着色点对应的刻度值，并记录气体的温度和环境压力。

如果出现“沟槽”（即不均匀的着色长度），选其最大和最小着色长度，然后取这两个值的平均值。

每个检测点平行检测至少3组，取平均值为最后检测结果。

冲程校正

如果实际冲程数与额定冲程数不同，则按如下公式校正读数：

ppm（校正后）=ppm（现场读数）×额定冲程数/实际冲程数