Microcor内腐蚀监测在陕京输气管道中的应用案例

　　陕京输气管道全长2 100 km,承担着向北京、天津、河北、山东等地区输送天然气的任务。在输送含有酸性组分天然气的情况下，析出的游离水会加速酸性组分（H.S、C（） ）对管道内壁、阀门内腔的腐蚀。从而减少管道及附属设备的使用寿命。由于陕京输气管道沿线地形地貌差异显著且落差较大，为了解管道在运行期间的腐蚀情况，应用Microcor内腐蚀监测系统对陕京输气管道内腐蚀状况进行了连续的监测。通过严格控制腐蚀速率来保证管道运行的安全。

　　陕京输气管道系统沿线6座站场均采用Microcor快速高分辨率磁感应腐蚀监测系统（简称Microcor系统），对天然气管道内壁的腐蚀与磨蚀速率值、金属损失量进行在线监测。

　　Microcor内腐蚀监测系统主要包括M15型可替换探头、MT~9485型变送器、MT一9500A 型数据记录器、采集处理软件以及球阀、连接电缆、连线盒、探头装置等。

　　Microcor腐蚀监测技术综合了LPR的快速响应和E/R的普遍适用性，可以在任何环境下快速测定腐蚀速率，其测量原理是以磁感应测量金属损失为基础。系统探针信号反馈时问短、测量快捷并能及时反映出设备管道的腐蚀情况，使设备管道的腐蚀始终处于监控状态。

　　图1为陕京输气管道6座站场年平均腐蚀速率对比情况。从图中可以看出，永清分输站平均腐蚀速率最快，为10.46/lm/a;大张坨储气库平均腐蚀速率最低，为2.34/~m/a.经计算，6座站场的平均磨蚀速率为5.65 tlm/a.这表明，6座站场的内壁腐蚀程度比较低，管道受到气体内腐蚀性介质的影响较小，没有异常的增加或减少，管道内壁处于良好的保护状态。

　　图1  6座站场年平均腐蚀速率对比

　　委托专业分析测试中心对陕京管道清管作业取出的粉尘样品进行检测，通过光电子能谱仪可以检验出粉尘样品各元素质量百分比的构成（见图2）。从图2可以看出，元素质量百分比较高的依次为碳元素、氧元素、硅元素。根据对检测数据的分析，粉尘样品中含泥土最多，其次为+3价铁的化合物Fe O.或Fe.0 （样品中不含+2价铁）。此外，样品检测时未发现硫元素，这说明管道天然气中不含H s酸性气体，管道内壁产生的腐蚀将很小。质谱中心对送检的陕京管道液体样品进行了检测，将检测报告给出的总离子流图的1~9号峰值与色谱库数据对比后，相似度都在90 以上，基本可以判断为液体轻烃物质，主要由烷烃（C7H16~C14H30）构成。液体样品中不含游离水、化合物铁等其他化合物成分。可以初步判断管道内壁的腐蚀量较低。

　　图2 陕京二线管内粉尘样品各元素质量百分比构成

　　管道内腐蚀主要是由储存和输送的介质的各方面特性决定的，若在没有水气的环境下，普通的钢铁在室温下会产生一层氧化膜，抑制内部进一步的氧化作用，此时钢铁的表面将长期保持光泽。当管内天然气中存有水气，并且水气浓度超过临界湿度时，金属表面会生成很薄的一层水膜，发生均匀腐蚀。另外，若天然气中含有酸性介质（CO.、H S、SO等），就会形成弱酸，对金属及氧化物的腐蚀明显加快。此外，天然气中含有的固体粉尘颗粒会对管道弯头或弯曲部位的内壁造成冲刷，产生磨蚀效应，造成壁厚减薄。

　　应对措施：

　　（1）天然气处理主要是去除天然气中加快腐蚀的有害介质（固体和液体），降低天然气的固体颗粒含量和含水率，减少有害介质带来的磨蚀和腐蚀。

　　（2）添加化学药剂，在天然气中添加少量阻止或减缓金属腐蚀的物质，如缓蚀剂等，以减少天然气介质对金属的腐蚀。

　　（3）采取合理的防腐蚀设计，改进生产工艺流程，减轻或防止金属的腐蚀。钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范（sY/O007-1999）和钢质管道内腐蚀控制标准（sY/TO078-93）规定，管道内壁的腐蚀控制应符合要求。