GBT 23258-2020 钢质管道内腐蚀控制规范.pdf

I C S7 5.2 0 0C C SE9 8中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T2 3 2 5 82 0 2 0代替G B/T2 3 2 5 82 0 0 9钢质管道内腐蚀控制规范S t a n d a r dp r a c t i c ec o n t r o l l i n g i n t e r n a l c o r r o s i o ni ns t e e l p i p e l i n e sa n dp i p i n gs y s t e m s2 0 2 0-1 1-1 9发布2 0 2 1-0 6-0 1实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目 次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本规定25 工艺控制措施2 5.1 工艺控制2 5.2 管输介质处理2 5.3 清管3 5.4 砂粒冲刷控制36 材料选择3 6.1 一般要求3 6.2 油气管道3 6.3 海水管道47 化学药剂及加注6 7.1 一般要求6 7.2 缓蚀剂6 7.3 杀菌剂6 7.4 阻垢剂及其他药剂68 涂层及内衬7 8.1 涂层7 8.2 内衬耐蚀合金材料7 8.3 内衬非金属材料7 8.4 补口及接头工艺79 腐蚀控制管理及评价8 9.1 腐蚀控制管理计划8 9.2 腐蚀监测和检测8 9.3 效果评价91 0 记录9附录A(资料性)油田集输及注水管道用搪玻璃内衬理化性能指标1 0参考文献1 1G B/T2 3 2 5 82 0 2 0前 言 本文件按照G B/T1.12 0 2 0 标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则 的规定起草。本文件代替G B/T2 3 2 5 82 0 0 9 钢质管道内腐蚀控制规范,与G B/T2 3 2 5 82 0 0 9相比除编辑性改动外,主要技术变化如下:a)修改了规范性引用文件(见第2章,2 0 0 9年版第2章);b)修订了工艺控制措施范围,增加了砂粒冲刷控制相关内容(见第5章,2 0 0 9年版第4章、第5章);c)增加了材料选择的相关内容,包括材料选择一般要求、油气集输和处理系统、注入系统和海水管道系统的材料选择以及电偶腐蚀控制相关内容(见第6章);d)增加了杀菌剂、阻垢剂等相关内容(见第7章);e)修订了涂层及内衬控制措施的相关内容(见第8章,2 0 0 9年版第5章);f)增加了腐蚀控制管理及评价相关内容(见第9章);g)修订了在线腐蚀监测的相关内容(见第9章,2 0 0 9年版第6章)。本文件由全国石油天然气标准化技术委员会(S A C/T C3 5 5)提出并归口。本文件起草单位:中国石油工程建设有限公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司、中石化石油工程设计有限公司、中海油研究总院有限责任公司、西安长庆科技工程有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司天然气研究院。本文件主要起草人:施岱艳、杜通林、张仁勇、欧莉、常炜、姜放、张志浩、李林辉、毛学强、李珊、李天雷、曹晓燕、鲜宁、孟波、傅贺平、杨朔、王雅熙、徐嘉爽。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:2 0 0 9年首次发布为G B/T2 3 2 5 82 0 0 9;本次为第一次修订。G B/T2 3 2 5 82 0 2 0钢质管道内腐蚀控制规范1 范围本文件规定了钢质管道的内腐蚀工艺控制措施、材料选择、化学药剂及加注、涂层及内衬、腐蚀控制管理及评价等要求。本文件适用于石油天然气生产中输送石油、天然气、水等介质的钢质管道。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。G B/T2 0 9 7 2(所有部分)石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料HG/T4 3 7 5 改性超高分子量聚乙烯管材衬里专用料S Y/T0 3 2 1 钢质管道水泥砂浆衬里技术标准S Y/T0 4 4 2 钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准S Y/T0 4 5 7 钢质管道液体环氧涂料内防腐技术规范S Y/T0 5 4 6 腐蚀产物的采集与鉴定技术规范S Y/T0 5 9 9 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范S Y/T0 6 1 1 高含硫化氢气田集输系统内腐蚀控制规范S Y/T4 0 7 4 钢质管道水泥砂浆衬里机械凃敷技术规范S Y/T4 0 7 6 钢质管道液体涂料风送挤涂内涂层技术规范S Y/T4 1 1 0 钢质管道聚乙烯内衬技术规范S Y/T6 6 2 3 内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管S Y/T6 8 5 6 石油天然气工业 复合材料内衬钢管S Y/T6 9 7 0 高含硫化氢气田地面集输系统在线腐蚀监测技术规范S Y/T7 4 0 8 油气集输管道缓蚀剂涂膜及连续加注技术规范S Y/T7 4 1 5 油气集输管道内衬用聚烯烃管3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1测试短节 s p o o l p i e c e s安装在管路上用于腐蚀性测试的、可拆卸的短管。3.2场信号法 f i e l ds i g n a t u r em e t h o d在管道的一段短管上施加电场,测量因腐蚀导致的电场变化,用于计算管道内腐蚀的方法。注:也称电子指纹。1G B/T2 3 2 5 82 0 2 03.3耐蚀合金 c o r r o s i o n-r e s i s t a n t a l l o y在碳钢会受到腐蚀的环境中,用于抵抗腐蚀环境中的均匀腐蚀和局部腐蚀的合金。3.4搪玻璃内衬 g l a s s l i n i n g通过高温熔覆在金属基体内表面形成的一层玻璃质釉。4 基本规定4.1 管道的内腐蚀控制包括工艺控制、选择耐蚀材料、添加化学药剂、采用内涂或内衬层等措施,宜采取一种或多种控制措施;内腐蚀控制措施应根据各腐蚀控制措施之间的相互关联和影响,以及适用性、可行性和经济性确定。4.2 内腐蚀控制方案和措施确定前,应进行腐蚀机理分析及腐蚀性评估,应根据输送介质的腐蚀性和运行工况等因素进行综合评估;管道内腐蚀性评价应按表1指标进行分级,应以均匀腐蚀和点蚀两项中的最严重结果确定等级。表1 管道内腐蚀性评价指标单位为毫米每年项目级 别低中较重严重平均腐蚀率0.2 5点蚀率0.3 84.3 输送介质中腐蚀性组分及杂质的测定宜包括:水、二氧化碳、硫化氢、氯化物、氧、有机酸、元素硫、细菌、汞及其化合物、固体或沉淀物、其他含硫的化合物,运行工况参数的收集应包括:温度、压力、流速、含水量、油气含量等。4.4 高含硫化氢气田集输系统的内腐蚀控制技术要求应符合S Y/T0 6 1 1的规定。5 工艺控制措施5.1 工艺控制5.1.1 油气水输送系统及处理工艺设计时,温度、压力、流速等工艺参数的选择和确定宜降低管道系统的腐蚀风险。5.1.2 管输介质流速范围选择宜满足缓蚀剂应用、减少沉积物和积液、避免磨损及空泡腐蚀等要求。5.1.3 管道输送应避免间歇流;无法避免时,宜采取有效措施冲扫聚积在管内低洼处的积液和沉积物。5.1.4 管道介质输送宜避免流态突变,变径方式应采用能平滑水力过渡的异径管连接。5.1.5 设计宜避免盲法兰、盲管段以及构成死端液面的设置;无法避免时,应采取吹扫、收集或排放措施,并应定期排放沉积物。5.1.6 管道输送介质的水质分析结果有结垢趋势时,宜采取优化前端工艺流程、增加流速、调整温度/压力/p H值等工艺参数,降低管道内壁粗糙度,减少弯管、投加阻垢剂等方式阻止或减少管道内壁垢的产生和沉积。5.2 管输介质处理5.2.1 宜采用分离、脱水工艺,降低管输油气介质含水量减少腐蚀。2G B/T2 3 2 5 82 0 2 05.2.2 宜采取化学除氧或物理除氧等措施降低管输介质含氧量至允许范围减少腐蚀;介质中存在硫化氢时,不宜采用和硫化氢产生反应的除氧剂;管输过程中,应避免空气进入管道。5.2.3 含有硫化氢、二氧化碳等酸性介质的系统,宜采取分离措施脱除管输介质中的硫化氢和二氧化碳。5.2.4 严重腐蚀采出水及注水管道,可采用密闭隔氧、水质改性、预氧化工艺等措施减缓腐蚀。以溶解氧为主要腐蚀因素的,宜采用密闭处理工艺;以酸性气体为主要腐蚀因素的宜采用预氧化和水质改性工艺;低p H值引起严重腐蚀的情况下,宜调节p H值。5.3 清管5.3.1 存在易引发腐蚀的沉积物的管道,宜采用清管措施,清除沉积物。5.3.2 应根据沉积物、细菌等对管道的腐蚀情况确定合理的清管周期。5.3.3 清管措施宜与添加缓蚀剂和脱水等其他腐蚀控制措施结合使用;清管时,应避免对内涂层产生不利影响。5.4 砂粒冲刷控制5.4.1 对输送含有砂粒的油气管道,宜在前端设置除砂器。5.4.2 对于输送含有砂粒的液态介质管道,宜控制液体流速。5.4.3 易发生冲刷腐蚀的管段和管件,宜采用以下一种或多种控制冲刷腐蚀的措施:a)长半径的弯头、盲三通等管件;b)抗冲刷腐蚀金属材料;c)涂覆抗冲刷涂层。6 材料选择6.1 一般要求6.1.1 材料选择应依据工艺设计要求、介质的腐蚀性及腐蚀控制措施,通过技术经济比选确定。6.1.2 用于含硫化氢酸性环境的金属材料的选择应符合G B/T2 0 9 7 2或S Y/T0 5 9 9的规定。6.1.3 在腐蚀环境中选用碳钢及低合金钢材料时宜设计腐蚀裕量,腐蚀裕量宜根据腐蚀预测速率、预期使用年限和其他腐蚀控制措施综合确定;耐蚀合金材料用于具有均匀腐蚀倾向环境时,宜设计腐蚀裕量。6.1.4 在有氧连续水相及海水系统中异种金属接触时,宜采用以下方法防止电偶腐蚀:a)绝缘法兰连接;b)法兰密封面涂敷涂层或堆焊耐蚀合金;c)绝缘管段的耐蚀合金材料侧涂覆涂层。6.1.5 油水输送管道可选用玻璃纤维增强热固塑料管、聚乙烯塑料管、聚氯乙烯塑料管、聚丙烯塑料管等非金属材质管道控制腐蚀。6.2 油气管道6.2.1 油气集输和处理系统选材宜按表2进行选择,产出水系统选材宜按表3进行选择。3G B/T2 3 2 5 82 0 2 0表2 油气管道及连接件材料选择设备材料管道1)碳钢和低合金钢;2)碳钢加内覆耐蚀合金双金属复合管或者耐蚀合金管,耐蚀合金材料:3 1 6型奥氏体不锈钢;UN SN 0 8 8 2 5合金、UN SN 0 6 6 2 5合金等镍基合金类;3)2 2 C r型双相不锈钢,2 5 C r型超级双相不锈钢;4)6 M o型高合金奥氏体不锈钢阀体1)碳钢和低合金钢;2)碳钢和低合金钢阀密 封 面堆 焊3 1 6型 或UN SN 0 6 6 2 5合 金,或全 流 道堆 焊UN SN 0 0 6 2 5合金;3)1 3 C r型不锈钢,3 1 6型奥氏体不锈钢、2 2 C r型双相不锈钢,2 5 C r型超级双相不锈钢,6M o型高合金奥氏体不锈钢阀内件1)轻微腐蚀环境:1 3 C r型不锈钢;2)含硫化氢酸性环境:3 1 6型奥氏体不锈钢,UN SN 0 7 7 1 8合金;3)含二氧化碳甜气腐蚀环境:3 1 6型奥氏体不锈钢,2 2 C r型双相不锈钢,2 5 C r型超级双相不锈钢放空管道1)碳钢和低温碳钢;2)3 1 6型奥氏体不锈钢,UN SN 0 8 9 0 4,2 2 C r型双相不锈钢火炬头1)UN SS 3 1 0 0 0,UN SS 3 0 8 1 5,8 0 0 H型,UN SN 0 6 6 2 5;2)含硫化氢酸性气体放空火炬头当温度为10 0 0:UN SS 3 1 0 0 0表3 产出水系统材料选择设备材料管道1)碳钢和低合金钢;2)碳钢加内覆耐蚀合金双金属复合管或者耐蚀合金管,耐蚀合金材料:3 1 6型奥氏体不锈钢;UN SN 0 8 8 2 5合金、UN SN 0 6 6 2 5合金等镍基合金类;3)3 1 6型奥氏体不锈钢;2 2 C r型双相不锈钢,6M o型高合金奥氏体不锈钢,G