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集氣管道CO2內(nèi)腐蝕模擬研究

文檔作者：王坤1 李慶2 云慶2 陳宏建2 文檔來源： 1中國石油大學(xué)（北京）油氣管道輸送安全國家工程實(shí)驗(yàn)室/城市油氣輸配技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年05月03日
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第36 卷第1 期（2017.01） 集輸處理
油氣田地面工程http://www.yqtdmgc.com
集氣管道CO2內(nèi)腐蝕模擬研究
王坤1 李慶2 云慶2 陳宏建2
摘要：為了預(yù)測(cè)某集氣管道的腐蝕狀況，減少因腐蝕引起的穿孔、泄漏等事故，針對(duì)某氣田WA
段含CO2 集輸管道多相混輸?shù)奶攸c(diǎn)，篩選出合適的CO2 內(nèi)腐蝕預(yù)測(cè)模型。使用OLGA 軟件建立
了管道內(nèi)部CO2 內(nèi)腐蝕模型并對(duì)其進(jìn)行模擬，分析了管道沿線壓力、溫度、流態(tài)變化情況，經(jīng)
與管道實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型用于模擬管道運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確性。通過模擬結(jié)果及
與實(shí)際腐蝕速率的比較得出，OLGA 軟件可以很好地模擬管道CO2內(nèi)腐蝕狀況，可為制定管道清
管方案提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞：集氣管道；CO2內(nèi)腐蝕；OLGA；模擬
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.1.013
Simulation of the CO2 Corrosion Inside of Gas Gathering Pipelines
Wang Kun，Li Qing，Yun Qing，Chen Hongjian
Abstract：In order to forecast the corrosion feature of a gas pipe and reduce the perforation and leakage
accident，this paper selected the appropriate CO2 corrosion prediction model according to the characteristics
of multiphase transportation contains CO2 WA segment in a gas field． The pipeline internal
CO2 corrosion model is established and simulated by using OLGA software and the changes along the
pipeline pressure， temperature and flow are analyzed． Through comparing with the actual operation
data，the accuracy of the model used to simulate the operating condition is verified．From the simulation
results and by comparing with the actual corrosion rate， OLGA can simulate the CO2 corrosion
condition in this pipeline well，and management of pipeline are proposed reasonably．
Key words：gas gathering line；CO2 internal corrosion；OLGA；simulation
某氣田在役集輸管道WA 段運(yùn)行時(shí)間已超過30
年，輸送方式為氣液混輸，且該管道輸送的介質(zhì)含
有較多的CO2 和重?zé)N組分。隨著輸送介質(zhì)CO2 濃度
逐漸增高，管道內(nèi)部腐蝕環(huán)境惡化[1]，而管道并未
采取任何防腐措施，加之管道受當(dāng)時(shí)制管工藝、焊
接工藝等技術(shù)水平限制，管線內(nèi)腐蝕程度正在不斷
地增加，局部腐蝕較為嚴(yán)重。OLGA 軟件是最早開
發(fā)的油氣混輸管流瞬態(tài)模擬軟件，是目前較先進(jìn)的
瞬態(tài)多相流模擬軟件，其內(nèi)嵌的FA 模型可以對(duì)管
道CO2 內(nèi)腐蝕進(jìn)行預(yù)測(cè)。使用該軟件對(duì)WA 段集輸
管道的內(nèi)腐蝕進(jìn)行模擬分析，可以為該管道的隱患
治理和修復(fù)工作提供參考。
1 基礎(chǔ)參數(shù)
WA 段集輸管道全長18.74 km， 管道規(guī)格為
325 mm × 10 mm， 設(shè)計(jì)壓力7.85 MPa， 設(shè)計(jì)輸量
200×104 m3/d。該管道為氣液混輸管道，輸送介質(zhì)
中含有較多的CO2和重?zé)N組分（表1）。目前運(yùn)行起
點(diǎn)壓力7.264 MPa，終點(diǎn)壓力5.195 MPa，實(shí)際流量
30 kg/s，介質(zhì)中CO2濃度約為10.99 g/m3，不含硫化
氫。管道內(nèi)水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為5%。
表1 輸送介質(zhì)組分
組分
C1
C2
C3
i -C4
n -C4
i -C5
n -C5
摩爾分?jǐn)?shù)/%
84.33
5.03
1.40
0.15
0.29
0.21
0.27
組分
C6
C7
C8
C9
C10+
CO2
N2
摩爾分?jǐn)?shù)/%
0.65
0.78
0.97
1.52
1.43
0.56
2.43
WA 段集輸管道使用的管材為20#鋼，管道內(nèi)徑
為305 mm， 壁厚為10 mm， 腐蝕余量為1.5 mm，
1中國石油大學(xué)（北京） 油氣管道輸送安全國家工程實(shí)驗(yàn)室/城市油氣輸配技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
2中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院

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