流速对天然气输气管道腐蚀的影响规律研究

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摘要：通过分析天然气管道的腐蚀机理，了解天然气管道的腐蚀类型，对在流速作用下输气管道腐蚀规律的进行深入分析，归纳总结流产诱导腐蚀出现的各种情况，提出相应的改进措施，有利于提高天然气输气管道的使用寿命，进而增加天然气企业的经济效益和社会效益。

关键词：流速;天然气输气管道;腐蚀

随着社会经济的飞速发展，我国各行各业已经取得了非常显著的成就，其中是天然气行业的发展能够直接影响我国经济的进步，但是天然气管道在运行过程当中经常会面临较多，天然气管道腐蚀是一种比较常见的现象，一旦天然气管道发生腐蚀会严重影响管道性能，由于天然气管道发生腐蚀的影响因素较多，其中高速流体对天然气腐蚀规律的影響较为严重，因此需要加强在流速作用下天然气输气管道发生腐蚀的研究

1.天然气管道的腐蚀机理

天然气管道与所处环境介质发生的化学反应和电化学反应，会导致天然气管道发生变质或者损坏，从而引起管道腐蚀现象，输气管道的腐蚀类型主要包括以下几种：

（1）电化学腐蚀。电化学腐蚀发生的环境大多为潮湿环境，天然气管道一旦与电解质发生接触，就会造成腐蚀现象，从而影响天管道性能。

（2）化学腐蚀。天然气在生产过程中利用管道进行运输，管道为金属材质，与腐蚀性介质进行接触，会发生化学反应，造成金属材料发生氧化反应，造成腐蚀现象的发生，从而影响管道的正常运行。

（3）应力腐蚀和应力腐蚀开裂。天然气管道在应力和电化学腐蚀作用下，腐蚀速度会加快，甚至会发生断裂现象。在没有应力的作用下，电化学腐蚀不会特别严重，如果没有电，化学腐蚀材料也不会再用力作用下发生断裂，因此应力腐蚀主要包括腐蚀疲劳、硫化物应力腐蚀开裂、应力腐蚀开裂等类型。

2流速对输气管道腐蚀规律的影响

2.1流场诱导电化学腐蚀

流产发生变化的部位除了内壁会承受一定的冲刷力，促进辅食部位发生物质交换，并且还会抑制致密保护膜的形成，从而会严重影响到缓蚀剂作用的发挥，尤其是针对天然气管道内壁已经不光滑的条件下，局部流速可能要高于整体流速，该部位的腐蚀速率会逐渐增大，从而会形成严重的局部腐蚀。

2.2流场诱导空泡腐蚀

流产在发生突变时会产生涡流，在管道表面会形成气泡，在该条件下发生的腐蚀现象为空泡腐蚀，空泡腐蚀并不是简单的机械力学腐蚀，而是由于流体的电化学腐蚀对金属所造成的影响。

2.3流场诱导冲刷腐蚀

冲刷腐蚀是指流体冲刷和腐蚀的共同作用下造成金属表面出现损伤，由于冲刷和腐蚀的共同作用导致金属损伤程度较大。冲刷腐蚀主要有较高的流速引起，当腐蚀性液体中含有固体颗粒时会加剧破坏作用，由于腐蚀产物会直接被流体带走，新的金属表面会不断裸露，因此管道的腐蚀程度会逐渐增加。

流场诱导冲刷腐蚀具有以下几种特点：

（1）在流道结构发生变化时，金属表面的局部区域会产生严重的涡流现象，从而加重了对管道的冲蚀现象，同时，涡流会导致腐蚀组分的传递速度增加，加剧了腐蚀现象。

（2）在流场发生突变区域，流体会对管道的切应力增加，该切应力会将腐蚀产物进行剥离，并让流体带走，从而加速管道的腐蚀。

（3）随着时间的不断延长，流产诱导腐蚀形态会进一步影响流速，从而导致流道结构与腐蚀之间发生协同效应，造成管道的腐蚀区域不断增加。

3天然气输气管道腐蚀腐蚀应对措施

3.1采用高强度抗腐蚀性能材料

天然气输气管道在使用过程中如果出现严重腐蚀，会导致设备性能出现损坏，严重情况下会影响天然气输气管道的正常运行，导致企业出现较大的经济损失。因此，应当对天然气输气管道腐蚀的各种材料进行合理选择，在不影响天然气输气管道自身性能的前提下，能够有效延长天然气输气管道的应用寿命，并且对天然气输气管道的应用环境进行分析，选择合适的天然气输气管道材料。另外，加强输气管道的日常维护工作，采取相应的防护措施，可以有效缓解腐蚀现象，从而有效延长输气管道的使用寿命。

3.2设计科学化的操作工艺

输气管道的操作工艺在一定程度上会影响腐蚀情况，对输气管道采取合理的操作工艺，能够有效降低输气管道在使用过程中所遭受的腐蚀影响，从而实现对输气管道的保护工作。

（1）在设计金属外形时，应当确保输气管道外壳简单平整，避免设备存在死角，尽量使用同一种金属，能够有效提高设备的防腐性能。

（2）防腐期间，需要重视介质无法到达的位置进行，例如设备的接缝处出现腐蚀，从而引起应力腐蚀或者孔隙腐蚀，这些腐蚀会严重影响设备性能，因此为了防止设备在运行期间出现腐蚀情况，应当及时将介质中的水分去除，并且要设置相应的干燥、冷却装备。

3.3机械设备防腐措施

控制输气管道的腐蚀现象，可以对金属表面进行处理或者对金属本质进行改善，在具体实施过程中，对输气管道涂刷防护材料是比较常见的防腐方法。在对输气管道进行涂层处理过程中，需要选择防腐性能良好的涂料，从而将腐蚀物质和金属表面进行隔离，在具体操作过程中，需要注意输气管道的焊接部位以及死角位置，利用该方式不会影响设备自身结构，并且能够有效防护设备不会受到外界因素的影响，但是在涂抹过程中，要确保涂抹均匀，避免出现漏涂现象，合理的涂抹方法能够有效提高设备的防腐性能。

4结束语

输气管道使用期间会受到各种因素的影响，而出现不同程度的腐蚀，从而对设备的应用性能产生影响。因此输气管道需要结合实际作业情况，不断完善防腐措施。根据输气管道的腐蚀情况，采取不同的防护措施，能够有效提升输气管道在应用过程中的抗腐蚀能力。同时，要严格控制流速对输气管道的影响，由于流速在管道接头部位的压力波动较大，在该部位会产生较为强烈的冲击，导致管道表面出现裂纹，因此要采取合适的措施，减缓流速对管道的电化学腐蚀。

参考文献