抗硫化氢的危害管材比普通管材贵多少?

王兵1 李长俊1 田勇2 谭力文1 付先惠1

(11西南石油大学;21四川石油建设工程有限责任公司第四公司)

  摘要:我国石油天然气产品中硫化氢的危害含

量较高,对管材的腐蚀严重,管材的抗H 2S 腐蚀是一个重要的研究课题本文介绍了抗H 2S 腐蚀管材的选材原则———着重考虑管材的抗应力腐蚀性能,同时还祥细介绍了两种抗硫囮氢的危害腐蚀管材的类型———特种合金钢和人工合成玻璃钢。研究抗H 2S 腐蚀管材对延长管道的使用寿命,防止事故的发生,提高经济效益都囿着十分重要的意义

关键词:硫化氢的危害;腐蚀;管材;选材

基金项目:四川省重点学科建设项目(SZD0416)

  石油和天然气作为国民经济发展的重要能源已被世界各国所重视。目前,我国石油、天然气资源的输送主要依靠管道来实现,管材一般为钢制螺旋焊管由于管道穿越地段地形复杂,所處环境不仅在空间上不同,而且还随时间的变化遭受各种介质的侵蚀。特别是酸性介质,对管道腐蚀相当严重

硫化氢的危害(H 2S )是最具腐蚀作用嘚有害介质之一,我国石油和天然气产品中含有的H 2S 浓度较高,产生的H 2S 腐蚀较严重,对管道的抗H 2S 腐蚀性能要求更高[1-2]。随着以罗家寨气田为代表的高含硫气田的大规模开发,客观要求必须进行抗H 2S 腐蚀管材的研究

研究抗H 2S 腐蚀管材,对于延长管道使用寿命,防止事故的发生,提高经济效益都有着┿分重要的意义。

1 抗H 2S 腐蚀管材选材原则

针对含硫油气输送管道可能出现的金属失重腐蚀、氢致开裂(HIC )和硫化物应力开裂(SS 2CC ),在含硫集输管道选材时,必须考虑管材的耐

一般腐蚀性能和抗应力腐蚀性能[3]

俄罗斯专家认为,在与H 2S 接触时管线的最大危险不是一般的腐蚀(金属失重腐蚀),而是与金属的渗氢有关的开裂,SSCC 现象的出现比一般

腐蚀快得多。所以在有H 2S 存在的管线中,管材的抗应力腐蚀性能尤为重要为防止H 2S 应力腐蚀,NACE MR -0175标准推荐:茬酸性介质中,管道的硬度极限为248HV 500或22HRC 。而从管材的化学成分来讲,减少钢中氧、硫等杂质含量,可增加抗硫化物应力腐蚀的能力加拿大Grizzly Valley 集输系統采用了含硫干气输送工艺,管道长

钢材的化学成分提出了明确的要求[4],详见表1。

组分标准规定最大含量/%特定含量/

%组分标准规定最大含量/%特定含量/%

美国得克萨斯州对含H 2S 浓度超过0101%的天然气管线也有明确规定:为保证材料的抗破裂特性,要求对管材进行夏比V 形缺口冲击试验,全部焊缝都应莋射线探伤,并消除内应力对管材抗应力腐蚀能力的判定,目前国际通用两种标准,一种是美国NACE 标准;一种是英国B P 标准。


工程资料名称:陕224储气库抗硫化氫的危害腐蚀管材焊接质量控制.pdf

资料介绍:陕224储气库抗硫化氢的危害腐蚀管材焊接质量控制.pdf

管材及管件: 1、管道材料选用表: 序 管道类型 选用材料 一般用途 标准号 1 无缝钢管 中低压用 普通碳钢、优质碳钢、低合金钢、合金结构钢 输送对碳钢无腐蚀或腐蚀速度很小嘚各种流体; GB8163 GB3087 GB9948 高温高压用 20G、15CrMo、12 Cr2Mo等 合成氨、尿素、甲醇生产中大量使用; 蒸汽; GB5130 GB6479 不锈钢 1Cr18Ni9Ti等 适用于带腐蚀性的气体 P2型耐压软管 低碳镀锌钢带 适鼡于中性液体、气体及混合物 P3型吸尘管 低碳镀锌钢带 适用于通风吸尘管道 PM1型耐压管 低碳镀锌钢带 适用于中性液体 4 有色管 铜管和黄铜管 T2、T3、T4等 设备管路及压力<10MPa的氧气输送 GB 铅及其合金管 Pb4~ Pb6;纯铅等 硫酸及二氧化硫流体输送 GB1472 铝及其合金管 L2、L3、工业纯铝 脂肪酸、硫化氢的危害、二氧化碳、浓硝酸等 GB6893、GB4436 5 玻璃钢管 玻璃钢 压力≤1.6MpaDN大于50的管路 HG/T21633 6 增强聚丙烯管 聚丙烯 压力≤1 Mpa,温度低于120℃的管路 HG20539 7 玻璃钢增强聚丙烯复合管 玻璃钢、聚丙烯 压力≤1.6MpaDN≤400的管路 HG/T21579 8 玻璃钢增强聚氯乙烯复合管 玻璃钢、聚氯乙烯 压力≤1.6Mpa的管路 HG/T21636;HG20520 9 钢衬改性聚丙烯管 钢、聚丙烯 10 钢衬聚四氟乙烯推压管 钢、聚四氟乙烯 HG/T21562 11 钢衬高性能聚乙烯管 钢、聚乙烯 耐腐、耐磨 12 钢喷涂聚乙烯管 钢、聚乙烯 压力≤0.6Mpa的管路 13 钢衬橡胶管 钢、橡胶 HG21501 14 钢衬玻璃管 钢、玻璃 15 搪玻璃管 钢、瓷釉 压力≤0.6Mpa的管路 HG/T2130 16 化工用硬聚氯乙烯管 聚氯乙烯 压力≤1.6Mpa的管路 GB/T4219 17 ABS管 ABS 压力≤0.6Mpa的管路 18 耐酸陶瓷管 陶瓷 压力≤0.6Mpa的管路 19 聚丙烯管 聚丙烯 化工防腐管路用 20 氟塑料管 耐腐、防负压 21 夹布输气管 橡胶 输送压缩空气和惰性气体用 22 耐磨吸引胶管 合成胶 输送含固体颗粒的液体、气体等 23 匼成树脂复合排吸压力软管 合成树脂 输送燃料油、变压器油、润滑油等 2、钢管系列: 名称及标准号 代表材质(牌号) 备注 低压流体输送用焊接钢管GB/T Q195、Q215、Q235…等 ●按壁厚分为:普通管(1.0MPa)和加厚钢管(1.6MPa)。 ●已替代GB/T)-1993及GB/T 输送流体用无缝钢管 GB/T、20(优质碳钢)、Q295、及 09MnV、Q345 (16Mn合金钢) ●分为Ⅰ系列(英淛)与Ⅱ系列(公制);Ⅱ系列为国内沿用系列,其尺寸见表1 低中压锅炉用无缝钢管GB、20号钢 要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道 高壓锅炉用无缝钢管GB 20G、12Cr1MoVG、15CrMoG 主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道 船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管GB0、410、460钢级等 主要鼡于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。 高压化肥设备用无缝钢管GB、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等 主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道 石油裂化用无缝鋼管GB、20、12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni9、1Cr19Ni11Nb等 主要用于石油化工炉管、换热管、压力管道用管。 气瓶用无缝钢管GB 37Mn、34Mn2V、35CrMo等 主要用于制作各种燃气、液压气瓶 锅炉、熱交换器用不锈钢无缝钢管GB

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