海洋油氣集輸管線是海洋油氣開采系統(tǒng)的重要組成部分。由于油氣輸送管道內(nèi)的流質(zhì)含有較多的腐蝕性介質(zhì),管道內(nèi)壁腐蝕成為困擾海洋油氣開發(fā)的重要問題之一。海洋油氣集輸管線的鋪設(shè)距離較長,管道內(nèi)部的流質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,管道內(nèi)流質(zhì)的流態(tài)、溫度、含沙量以及腐蝕成分的變化都可能導(dǎo)致不同類型的局部腐蝕問題。當(dāng)管道內(nèi)外壁存在較大溫差時,濕蒸汽在管道內(nèi)壁的冷凝可能造成頂部腐蝕的發(fā)生;在管道內(nèi)流速較緩的區(qū)域,由于腐蝕產(chǎn)物和固體顆粒在管道底部的堆積可能導(dǎo)致沉積物下腐蝕的發(fā)生;當(dāng)管道內(nèi)的流速較高時,高速流動的腐蝕介質(zhì)可能導(dǎo)致磨損腐蝕的發(fā)生,針對管道常見的局部腐蝕問題,目前仍缺乏有效的手段進行在線監(jiān)測。因此,本文依托國家“十二五”重大科技專項“荔灣3-1氣田腐蝕監(jiān)測與防腐系統(tǒng)設(shè)計”,研制了基于新型雙環(huán)電阻傳感器的海底管道局部腐蝕監(jiān)測系統(tǒng),并在模擬循環(huán)管路中針對海底管道一些常見的局部腐蝕問題開展了研究,主要工作歸納如下:（1）提出了一種可用于海底管道內(nèi)壁局部腐蝕在線監(jiān)測的雙環(huán)電阻傳感器,通過將管道的環(huán)形切片分成六個分區(qū),采用特殊的電路設(shè)計,實現(xiàn)了管道內(nèi)壁全周向的在線腐蝕監(jiān)測。雙環(huán)電阻傳感器相比傳統(tǒng)的電阻傳感器具有更高的監(jiān)測精... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

}水下立管外壁狀態(tài)Fig.13Theouterpipewallofthesubsearise.

??從圖１．２中可以看出，對海底管線的流動保障威脅最大的問題仍然是腐蝕。由于管??道外壁處于海洋環(huán)境中，一旦管道外壁配重層或涂層發(fā)生破損，強腐蝕性的海水會滲入??涂層而與管道金屬表面接觸，從而導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生。圖１．３為水下立管在涂層破損區(qū)域??出現(xiàn)外壁腐蝕現(xiàn)象的實物照片。管道內(nèi)壁腐蝕與管道內(nèi)流質(zhì)的成分以及介質(zhì)流態(tài)有著直??接的關(guān)系。海底管線內(nèi)的主要流動介質(zhì)為石油和天然氣，呈現(xiàn)為氣液兩相流，由于油氣??田在開采時采用的注水工藝和地層水的采出，海底管線內(nèi)往往出現(xiàn)油氣水的三相流動Ｐ??｜４］。由于深海油井中通常天然氣含量較高，管線中的主要流型為分層流、波浪流、環(huán)狀??流和段塞流，如圖１．４所示。??圖１．３水下立管外壁狀態(tài)??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｏｕｔｅｒ?ｐｉ

的溫度低于４０°Ｃ時，通常不會有致密的ＦｅＣＯ；保護膜生成，鋼材將承受較高的均勻腐??蝕。而一旦冷凝液膜內(nèi)的溫度高于７０°Ｃ，將會極大促進致密ＦｅＣＯ；保護膜的生成，但??同樣會引入新的局部腐蝕問題１３３１。圖１．６展現(xiàn)了局部ＦｅＣ０３保護膜的脫落所導(dǎo)致的點蝕??發(fā)生的典型情況｜２３］。當(dāng)硫化氫氣體和有機酸同時出現(xiàn)在海底管道中時，液膜中的ｐＨ將??進一步降低，影響碳酸亞鐵保護膜的生成，管道內(nèi)壁的頂部腐蝕進一步加�。桑�?Ｍ］。目前??針對管道內(nèi)壁頂部腐蝕問題的防護，通常采用加注乙二醇（ＭＥＧ）的方法來降低管道內(nèi)??濕蒸汽的分壓，ＭＥＧ的注入充分減少了濕熱蒸氣在管道內(nèi)壁頂部的冷凝，減小頂部腐??蝕的發(fā)生概率｜３５１。但由于ＭＥＧ的蒸汽壓力遠(yuǎn)低于水的蒸汽壓，會被迅速消耗轉(zhuǎn)化為去??質(zhì)子化的鹽，失去本身的作用｜２７１。因為ＭＥＧ的補給率在實際管道中也很難控制，頂部??腐蝕仍然是海洋管道所面臨的棘手問題。??ＷＯ?＾?：気？！養(yǎng)誦??圖１．６腐蝕產(chǎn)物膜的局部脫落ｍｉ??Ｆｉｇ．?１．６?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔ?ｌａｙｅｒ?ａｎｄ?ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｂｒｅａｋｄｏｗｎ．??－７－??

【參考文獻】：
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本文編號：3129556