解决含硫天然气对放空立管的腐蚀问题

设备管理与维修2021翼1
（上
）解决含硫天然气对放空立管的腐蚀问题
肖刚
（中国石油西南油气田塔里木油气工程分公司，新疆库尔勒841000）
摘要：采用列举法与排除法列举三种解决含硫天然气对放空立管腐蚀问题的方案，在安全生产的前提下，通过最终目的、安全性保
障、经济性论证三大方面对所列三种方案进行论证，得出采用放空管线加防硫化氢腐蚀内涂层的方案是解决含硫天然气对放空立管腐蚀问题的最佳方案。

关键词：
列举法；排除法；内涂层；最佳方案中图分类号：
TGl74.4文献标识码：
B DOI ：
10.16621/ki.issn1001-0599.2021.01.570引言
在天然气生产场所，放空系统稳定完好是气田安全生产的保障。

目前，国内含硫气井放空系统均使用无缝钢管作为主工
艺流程材料[1]，设立单独的放空点火火炬立管（高约20m ）因腐蚀严重每两年更换一次，更换作业期间停产，每次更换费用约40万元，每年维修费6万元。

一般在常温常压下，钢材在干燥的含硫化氢天然气中基本上不会出现腐蚀现象，只有在含硫化氢的天然气含有一定的水分时才会出现腐蚀，并且加速非金属材料的老化。

日常生产中，硫化氢对金属的腐蚀方式有很多种，比如电化学失重腐蚀、氢脆以及硫化应力腐蚀开裂等，其中日常生产生活中多数以后两者为主，通常将其统称为氢脆破坏。

氢脆破坏往往在石油生产中造成井下管柱的突然断裂脱落或者地面管汇和仪表引压管线的爆列以及采油区井口装置的破坏等。

现有含硫气井因产出天然气均含硫，且含凝析水，对放空立管腐蚀严重[2]。

一旦放空管线穿孔、失效，极易引发火灾、爆炸、硫化氢外泄，对井站及周边居民的生命财产安全有着巨大威胁。

本文论证所采用的基准放空火炬系统是集火炬点火、燃烧、检测为一体的燃烧系统，火炬采用火炬顶部双电点火引火装置，采用两台高能防爆点火器作为电点火能源供应；控制系统采用西门子200型PLC 作为火炬点火燃烧控制核心，并采用RS485协议与中控室DCS 系统通信[3]。

主要特点是燃烧稳定、充分、无烟；点火系统安装在地面，点火控制维护方便；点火引燃装置自动、手动、远程均可正常操作及运行。

1多种方案的列举法与排除法分析1.1排除法
排除法是人们在日常生产和生活中经常使用的一种选择方
法。

根据各种类比或者对比以及可行性进行的判断，来对事物存在的不正确项进行排除的一种方式
[4]。

以日常解阅读选择题为
列，所谓的“排除法”就是指在全盘考虑题目文章或者具体段落
内容以及题目所设立的题干和所给出答案选项中所涵盖的各种关键信息的基础上,运用一定的逻辑方式进行推理,排除与题目题干要求不相符合的答案选项,从而选出最优答案的一种解题方法。

1.2列举法
列举法是一种列举出所选事物的特定特征（比如属性特点、
优点缺点等）的本质内容，再对所列出的特征不足之处进行改进的方法[5]。

日常生活中所使用的列举法多数为四种：属性列举法，希望点列举法，优点列举法和缺点列举法。

1.2.1
属性列举法
最早的属性列举法（Attribute Listing Technique ）思考策略是由著名学者Crawford 在1954年提倡应用的。

属性列举法主要思考对象是针对事物的人性及物性特征，其主要是为了观察分析事物的各项属性特征并进行一一改进的一种方法；或者通过改变事物某项特定属性（比如形状、颜色、体积等），从而使产品能够产生一种全新用途的方法。

属性列举法的使用步骤首先是列举出事物的各项重要部分属性，然后改变一种或多种属性从而得出结论。

其中，必须注意一点，不管是多么不切实际的想法，只要是能对目标重要部分属性提出可能的改进或者完善的方案，都在可以接受的范围。

1.2.2
希望点列举法
希望点列举法是一种对所研究事物发展提出各种合理的期
望，并对所提出的期望通过不断改进并一一实现的一种方法。

其过程开始往往都是“希望可以”或者“怎样才能更好”，是一种偏向理想型设定的思考方法。

希望点列举法的使用步骤是先决定事物主题，然后罗列出主题的各种希望点，再根据所选出的希望
弹卡阻在第二干燥鼓轮入口处的现象，提高了设备运行效率，降
低了人工劳动强度和原辅材料的消耗。

参考文献
［1］机械设计手册编委会.机械设计手册［M ］.北京：机械工业出版社，2004.［2］《卷烟包装工专业知识》编写组.卷烟包装工专业知识［M ］.郑州：
河南科学技术出版社，2012.
［3］陈学.材料力学［M ］.北京：高等教育出版社，2000.［4］崔学红.机械设计基础［M ］.北京：机械工业出版社，2010.
〔编辑吴建卿
〕
设备管理与维修2021翼1
（上
）改进前
改进后
增加效益
更换费用（含材料）/（万元/次/井）
更换周期/年总更换费用/（万元/以
6年计/井）
更换费用（含材料）/（万元/次/井）
更换周期/年更换费用/（万元/以6
年计/井）节省费用/（万元/年/井）
40
2
120
60
6
60
10
间接效益气井停产经济损失/（万元/次/井）
更换周期/年气井停产总经济损失/（万元/以6年计/井）
气井停产经济损失/（万元/次/井）
更换周期/年气井停产总经济损失/（万元/以6年计/井）节约经济损失/（万元/年/井）
50
2
150
50
6
50
17
社会效益保证安全
保护环境
效益显著
预测效益
国内气田预测工作量/口直接效益/（万元/年）间接效益/（万元/年）
1000
10000
17000
直接效益
点来考虑如何一一实现。

1.2.3优点列举法
优点列举法是一种优先列举出所研究事物的各项优点，采
取相应措施将优点再完善扩大或者推广的方法。

优点列举的步骤：淤决定出事物的研究主题；于根据研究主题分析列举事物在研究范围内的各项优点；盂筛选出所列举事物优点的主要项目；榆根据选出的优点来考虑如何将主要优点进一步扩大、完善及推广。

1.2.4缺点列举法
缺点列举法偏向于改善事物的现状。

与优点列举法相反，
缺点列举法先分析出事物的缺点或漏洞，再根据列举出的缺点和漏洞一一找出相应解决方案的一种方法。

缺点列举法的步骤：淤决定出事物的研究主题；于根据研究主题分析列举出事物在研究范围内的各项缺点和漏洞；盂筛选出所列举事物缺点的可修改完善项目；榆根据选出的项目制定相应的修改完善措施。

本文采用缺点列举法，从解决含硫天然气对放空立管的腐蚀问题所列举的三项方案会遇到的各种施工困难度和经济节约性等方面，对所列方案进行筛选。

2列举排除法解决含硫天然气对放空立管的腐蚀问题2.1方案列举
针对含硫天然气对放空立管的腐蚀问题列举了三种解决方案：方案一是在装置系统流程中加装单井脱硫、脱水装置，以直
接解决天然气含硫物质的方式解决放空管道腐蚀问题；方案二
是将放空流程更换成高抗硫材质方式解决放空管道腐蚀问题；方案三是放空管线加防硫化氢腐蚀内涂层，阻止含硫物质与放空管道接触，解决放空管道腐蚀问题。

2.2各方案的缺点列举
本文讨论的是含硫天然气对放空立管腐蚀问题的解决方案，为现实问题，针对此类问题所列举缺点的方向为目的性、安全性、施工困难性与经济性。

由于三种方案都是为达到相同目的，在安全生产的前提下所建立的，其中方案一的缺点为工艺复杂，投资大；方案二的缺点为成本高，投入产出比
低；方案三的缺点为现场施工困难，需拆卸后送专业厂家涂层处理。

图1为含硫天然气对放空立管腐蚀问题的解决方案九屏图。

3结论
为解决含硫天然气对放空立管的腐蚀问题，对于新系统的
要求必须既能够保证放空火炬立管无腐蚀，又能够确保生产安全、气田平稳运行；在现有技术条件下，选择一种最简单经济的
方法解决硫化氢对放空系统的腐蚀，同时针对现场系统内部和外部可利用的资源，对比几种方案后确定选择放空管线内壁采用抗硫化氢涂层的方案。

该方案避免了另两种方案工艺复杂、投入产出比低的缺点，为整个石油火炬系统节省了大量维修费用。

改进前后经济效益对比见表1。

参考文献
［1］刘伟，李鹏，张哲.天然气放空管道选材分析［J ］.石油与天然气化
工，2015（2）：1007-3426.
［2］胡兰青.化工设备设计中防腐问题分析［J ］.山西化工，2014，32（4）：41-42.
［3］曾欢，何石.高含硫气田放空火炬系统优化研究［J ］.化工设计通讯，2019（9）：1003-6490.［4］杨雪梅.巧用排除法解决理论力学中的难点［J ］.科技信息，2010
（21）：1001-9960.
［5］汤建民.列举类技法的局限与突破［J ］.发明与创新（综合版），2006
（6）：1672-0954.〔编辑李
波〕
图1含硫天然气对放空立管腐蚀问题解决方案九屏图表1
改进前后经济效益。