[實用新型]管道內掛片法腐蝕監測裝置

有效

• 申請號: 201220592249.2
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202974817U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 羊東明;張志宏;高淑紅;張江江;葛鵬莉;韓陽;陳微
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 雒純丹;劉倞芳

技術領域

本實用新型涉及石油天然氣開發油氣集輸管道保護領域，尤其涉及天然氣開發油氣集輸管道內腐蝕監測裝置，更尤其涉及開發初期低含水率的油氣集輸內腐蝕管道監測裝置。

背景技術

在石油天然氣工業中，油氣管道在一定的腐蝕環境和使用條件下遭受腐蝕破壞是制約油氣田安全生產與降本增效的重要因素之一，腐蝕監測通過對油氣管道的內腐蝕狀態、腐蝕速率及腐蝕相關參數進行系統的測量，對于預測及控制管道腐蝕、保證管道安全運行乃至防腐措施制定起到重要作用，因此腐蝕監測技術的研究開發也越來越受到足夠的重視。

腐蝕掛片法也叫掛片失重法，是腐蝕監測最原始、最基本的方法之一，它的出現標志著腐蝕監測規范化的開始，也是目前油氣田管道腐蝕監測中使用最為廣泛的腐蝕監控方法之一，在國內外油氣田中都有普遍應用。腐蝕掛片法是將裝有試片的腐蝕結構檢測裝置固定在管道內，在管道運行一段時間后，取出試片，對試片進行外觀形貌和失重檢查，以判斷管道的腐蝕狀況。

然而，腐蝕掛片法的局限性主要在于其監測周期易受管道內輸送介質采出液含水率大小的影響，尤其在油氣田采出液含水率＜30%，且礦化度高、氯離子含量大、并含有CO₂、H₂S、DO、泥砂和細菌等微生物存在的惡劣腐蝕環境下，懸掛的掛片（試片）沒有充分接觸腐蝕性介質，就不能準確地確定腐蝕出現的時間和非均勻腐蝕情況下的腐蝕速率的變化，也不能反映偶發的局部嚴重點腐蝕狀況，在確定相應的采用緩蝕劑防腐措施和提供相應的優化解決措施上有效性差。

塔河油田腐蝕環境為H₂O-CO₂-H₂S-CI^-,即高礦化度的采出水中溶解的CO₂、H₂S腐蝕性氣體共同作用引起金屬材質腐蝕，高Cl^-促進了點蝕的發生。由于腐蝕環境惡劣，自2009年以來管線腐蝕穿孔呈現逐年快速上升趨勢，從2009年156次上升到2011年1076次，上升幅度高達589%，其中：2011年管線腐蝕穿孔1076次，占年總腐蝕數的94.7％，較2010年上升了199％，占四年管線腐蝕穿孔總數63.9％，在1076次穿孔數中點腐蝕穿孔數占99%。目前在塔河油田集輸管線已建監測點210個，其中腐蝕掛片監測點201個，占監測點總共數的95.7%，2009-2011年監測平均腐蝕速率為0.022mm/a，其值總體小于GB/T23258-2009《鋼制管道內腐蝕控制規范》中輸送介質碳鋼腐蝕性評價指標低度腐蝕級別0.025mm/a，表現為輕度腐蝕為主，反映出現用的腐蝕掛片監測裝置（以下簡稱原腐蝕監測裝置）不能真實測量到腐蝕速率，監測的平均腐蝕速率和實際的腐蝕穿孔現狀基本不存在相關性。

圖1所示的現有技術的油氣集輸管道上設置的腐蝕監測裝置，該裝置通過在管道上安裝懸掛器2懸掛掛片架4，在掛片架4上安裝有試片,對管道內的腐蝕情況進行監測，懸掛器2通過基座3固定于管道上，懸掛器2上方套有保護帽1，懸掛器2下方固定掛片架4。掛片架4上懸掛有至少一組試片，而圖1所示的例子中在管徑方向的不同高度上設置有三組試片，上試片41，中試片42和下試片43，用于全面測定管道內的腐蝕速率。

如何通過掛片監測方法獲得最可靠的點腐蝕信息，除應把掛片安裝在腐蝕正在發生和最可能發生的地方外，其掛片監測裝置的優化改進是一個亟待解決的問題。

實用新型內容

從塔河油田腐蝕現象看，現場腐蝕介質具有促進點蝕的特征，均勻腐蝕速率不高，其點腐蝕速率卻非常驚人，而目前采用的掛片法監測技術所測量到的平均腐蝕速率很低，屬于輕度腐蝕，且很少捕獲發現點蝕。通過分析現場點腐蝕穿孔速率與被監測系統點蝕速率之間一定的相關性規律，通過對原腐蝕監測裝置結構缺陷的分析，優化監測裝置的結構，真實客觀的測量點腐蝕速率，反映管線頻繁穿孔的現狀，為腐蝕現狀評價和預測提供依據；分析緩蝕劑添加前后監測的腐蝕數據變化，評價緩蝕劑對點蝕的抑制能力是該實用新型的主要目的。