油气管道的CO2腐蚀预测模型和预测方法
2020-02-25郑度奎李昊燃程远鹏
腐蚀与防护 2020年3期
郑度奎,李昊燃,程远鹏,李 勇
(1. 长江大学 石油工程学院,武汉 430100; 2. 中国石油吐哈油田工程技术研究院,哈密 839000)
干燥的CO2不会发生腐蚀,但其在含水情况下生成的碳酸,会对钢铁造成全面腐蚀和严重的局部腐蚀[1]。油气管道中往往含有水和CO2,其腐蚀带来的影响会缩短管道的使用寿命并造成管道破裂,既浪费了钢材又给生命财产带来了威胁,故需要对其腐蚀情况进行预测,从而能更好地预防腐蚀。随着油气管道CO2腐蚀问题的日益严重,对CO2腐蚀的预测已成为研究的重点和热点。
国外建立的许多CO2腐蚀预测模型,考虑了不同的影响因素,模型使用的条件也不一样。由于国内外油气的性质不同,直接将国外的预测模型用于我国CO2腐蚀预测上,其结果并不合适,故国内常根据实际情况对国外预测模型进行改进,使其结果符合现场条件。除此之外,随着计算机的迅速发展[2],出现了能很好处理多个自变量和因变量关系的数学算法,将其用于管道中的CO2腐蚀预测,能高效地处理影响因素和腐蚀速率之间的非线性关系。
通过CO2腐蚀预测模型,可了解和预测油气管道的CO2腐蚀情况,从而在油气管道的材料选择和防护措施上进行合理的设计,对于提高油气管道运营的经济性和安全性具有重要意义。本工作总结了目前常用的预测模型,并针对现有模型提出了目前存在的问题和以后发展的方向。
1 预测模型
1.1 半经验模型(Semi-empirical model)
半经验模型是使用比较广泛的一种模型,它是根据腐蚀过程中的化学、电化学过程和介质的传输过程建立的与腐蚀速率相关的动力学模型,可利用实验室数据及现场数据确定各因素的影响因子[3]。……
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