輸氣站凝液罐防腐保溫層對罐體腐蝕的影響

郭東升，姚建軍，賈明貴，李宜震

(1.山東省天然氣管道有限責(zé)任公司，山東濟(jì)南250101; 2.中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽471003)

輸氣站凝液罐防腐保溫層對罐體腐蝕的影響

郭東升1，姚建軍2，賈明貴1，李宜震1

(1.山東省天然氣管道有限責(zé)任公司，山東濟(jì)南250101; 2.中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽471003)

介紹了輸氣站凝液罐防腐保溫的管理現(xiàn)狀，通過表象觀察與儀器測試，認(rèn)為罐體腐蝕主要集中在罐體縱向1/4與3/4處，而這兩處剛好是凝液罐呼吸閥與安全閥安裝位置。由于呼吸閥與安全閥根部管線的影響，凝液罐防腐保溫層鍍鋅鐵皮外層不可避免在這兩處形成了防護(hù)缺口，造成雨水滲入油毛氈保溫層。在此特定環(huán)境下，腐蝕首先從濕潤的油毛氈與罐體接觸部位開始發(fā)生，以小孔腐蝕的形式向周圍慢慢擴(kuò)展，通過分析認(rèn)為不完善的防腐保溫層是造成凝液罐罐體發(fā)生腐蝕的主要原因。取消凝液管的保溫層，同時(shí)凝液罐上涂刷防腐蝕性能較好的防腐漆是解決凝液罐腐蝕的有效方法。

輸氣站 凝液罐 防腐保溫層 腐蝕 影響

作為輸氣站分離排污系統(tǒng)的重要組成部分，凝液罐不僅可以確保經(jīng)分離器分離的天然氣積液、粉塵等雜質(zhì)在密閉狀態(tài)排放，防止污染大氣、土壤與水源，還可確保排污過程中不造成天然氣外泄，避免著火、爆炸等安全事故的發(fā)生。

1 凝液罐防腐保溫運(yùn)行及管理現(xiàn)狀

為防止凝液罐冬季發(fā)生凍堵現(xiàn)象，通常參照采油廠聯(lián)合處理站管理運(yùn)營模式，對凝液罐包裹保溫材料。凝液罐的防腐保溫層結(jié)構(gòu)通常為:鐵紅醇酸漆打底+外涂酚醛樹脂銀粉漆+纏繞電伴熱帶+包裹油毛氈+鍍鋅鐵皮封裝，該防腐保溫層的特點(diǎn)是對凝液罐金屬表面處理要求較低、投資成本低、施工簡單。為保證防腐保溫層的保溫效果與外觀美觀，每年8月，各輸氣場站根據(jù)檢測電伴熱帶是否失效、查看鍍鋅鐵皮外層是否發(fā)生銹蝕等情況上報(bào)“冬防保溫計(jì)劃”，確定是否需要對凝液罐防腐保溫層進(jìn)行更換。

2 防腐保溫層下凝液罐的腐蝕情況

由于輸氣場站天然氣積液量較少，凝液罐發(fā)生凍堵現(xiàn)象的幾率也較低，所以在日常管理方面各輸氣場站凝液罐防腐保溫層的更換頻次也相對較低。但2011年的幾個輸氣場站施工過程中發(fā)現(xiàn)拆下的排污閥有明顯的銹蝕現(xiàn)象，引起了大家對腐蝕和防腐蝕問題的重視。2011年5月，對所轄輸氣站凝液罐保溫層進(jìn)行了拆除，凝液罐表面銹蝕現(xiàn)象十分嚴(yán)重(見圖1)。選取了6個具有代表性的部位(見圖2)，使用DM-210型點(diǎn)蝕測量儀進(jìn)行銹層厚度測定，測試結(jié)果見表1。

表1 凝液罐罐體銹層厚度Table 1 Condensate jars body rust layer thickness

該凝液罐筒體材料和封頭材料均為16Mn，設(shè)計(jì)壁厚12 mm，筒體長度3.45 m，罐體總長4.53 m。通過對罐體外表進(jìn)行觀察，凝液罐封頭部分基本沒有出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，防銹底漆與面漆保持良好，僅在與筒體結(jié)合部位出現(xiàn)不同程度的銹蝕;筒體部分則腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，除筒體中間段銹蝕情況較輕外，其它部位銹蝕情況都十分嚴(yán)重，并與油毛氈有黏連現(xiàn)象，通過使用DM-210型點(diǎn)蝕測量儀測定，銹層厚度最高達(dá)到2.52 mm。腐蝕產(chǎn)物呈紅棕色疏松層狀分布，經(jīng)分析凝液罐的腐蝕產(chǎn)物主要成分為Fe3O4。

圖1 凝液罐銹蝕狀況與局部放大形貌Fig．1 Condensate tank corrosion and local enlargement

圖2 凝液罐壁厚測試點(diǎn)分布Fig．2 Condensate tank wall thickness test point maps

為進(jìn)一步分析凝液罐的腐蝕原因，在清除凝液罐表層的腐蝕產(chǎn)物后，對凝液罐腐蝕面整體狀況及腐蝕深度進(jìn)行了認(rèn)真觀察與測量。通過觀察腐蝕狀況，發(fā)現(xiàn)腐蝕呈坑穴狀均勻分布，兼有全面腐蝕與點(diǎn)狀腐蝕的特征。為全面了解凝液罐壁厚變化與蝕坑深度分布情況，采取超聲波測厚與點(diǎn)蝕測量儀測定蝕坑深度相結(jié)合的方法，將凝液罐罐體按縱向分成5個截面，周向確定4個方位，共20個測試點(diǎn)進(jìn)行測量(圖2)，測試點(diǎn)編號為截面編號+方位編號。測試數(shù)據(jù)見表2。

表2 凝液罐壁厚與點(diǎn)蝕深度測試數(shù)據(jù)Table 2 Condensate tank wall thickness and depth of pitting test

3 腐蝕原因分析及解決方案

通過對凝液罐罐體腐蝕表面進(jìn)行觀察及測量，對腐蝕發(fā)生部位進(jìn)行分析，并參考蝕坑深度分布情況，我們可以判斷凝液罐罐體的腐蝕為帶有點(diǎn)蝕特性的全面腐蝕。

從腐蝕發(fā)生部位分布狀況，不難看出，罐體腐蝕主要集中在罐體縱向1/4與3/4處，而這兩處剛好是凝液罐呼吸閥與安全閥安裝位置。由于呼吸閥與安全閥根部管線的影響，凝液罐防腐保溫層鍍鋅鐵皮外層不可避免在這兩處形成了防護(hù)缺口，造成雨水滲入油毛氈保溫層。在此特定環(huán)境下，腐蝕首先從濕潤的油毛氈與罐體接觸部位開始發(fā)生，以小孔腐蝕的形式向周圍慢慢擴(kuò)展。腐蝕的電化學(xué)過程是按下面三個步驟進(jìn)行:

通過以上腐蝕機(jī)理的分析，不完善的防腐保溫層是造成凝液罐罐體發(fā)生腐蝕的主要原因。天然氣長輸管道的天然氣已經(jīng)經(jīng)過分離、除塵、脫水、去重?zé)N的處理，滿足水露點(diǎn)低于最低環(huán)境溫度5℃、烴露點(diǎn)低于最低環(huán)境溫度的要求，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，根本不會產(chǎn)生液態(tài)的分離產(chǎn)物。所以建議取消凝液管的保溫層，同時(shí)凝液罐上涂刷防腐蝕性能較好的防腐漆。

4 結(jié)束語

根據(jù)山東天然氣市場近十年的管理經(jīng)驗(yàn)，輸氣站場凝液罐基本分離不出來凝液，而且從天然氣中分離的粉塵也排不到凝液罐中去，因此可以消除誘發(fā)罐體腐蝕的溫床-保溫床，進(jìn)一步加強(qiáng)凝液管的防腐蝕工作并定期檢查。在所管轄區(qū)內(nèi)的幾個輸氣站場內(nèi)進(jìn)行了改造實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過半年的實(shí)踐檢驗(yàn)，凝液罐表面基本沒有腐蝕，而且可以保證輸氣站場的正常安全生產(chǎn)。

［1］ SY/T0087-95鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:石油工業(yè)出版社，1995:13-15.

［2］ 俞蓉蓉，蔡志章.地下金屬管道的腐蝕與防護(hù)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1998:9-11.

(編輯 王菁輝)

Abstract:The management of corrosion－protection insulation on condensate tanks in gas station is introduced．The visual observation and instrument testing have concluded that the corrosions are mainly concentrated in the 1/3 and 3/4 of longitudinal direction of tank，in which breath valve and safety valve are installed．Therefore，there are two breaks in the galvanized steel sheet of insulation，which leads to the penetration of rain water into felt paper．Under these conditions，the corrosion will develop from the contact location of felt paper and tank body，and corrosion promulgates in the form of pitting corrosion．The analysis concludes that the incomplete protection of corrosion resistant insulation is the culprit of corrosion of tank body．Elimination of corrosion resistant insulation and application of good corrosion－resistant coating is an effective measure to protect the corrosion of condensate tank．

Keywords:gas station，condensate tank，corrosion resistant insulation，corrosion，impact

Impact of Corrosion－protection Insulation of Condensate Tank on Tank Shell Corrosion in Gas Station

Guo Dongsheng1，Yao Jianjun2，Jia Minggui1，Li Yizhen1
(1．Shangdong Natural Gas Pipeline Company，Jinan，Shandong 250101; 2．SINOPEC Luoyang Petrochemical Engineering Corporation，Luoyang，Henan 471003)

TG174.2+3

A

1007－015X(2012)05－0010－03

2012－05－29;修改稿收到日期:2012－07－15。

郭東升，工程師(1983－)，2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)油氣儲運(yùn)工程專業(yè)，現(xiàn)從事天然氣管道的運(yùn)行管理工作。E-mail:guodongsheng1983@163.com。