高含硫天然气集输管道热处理施工技术
高酸气田集输管道焊缝热处理及质量控制
高酸气田集输管道焊缝热处理及质量控制摘要：高酸气田集输管道焊缝热处理是在天然气系统高酸性环境和野外自然环境下，对输送高H2S和硫化物介质的的管道焊缝进行消除焊缝残余应力，软化焊缝淬硬部位，增强焊缝的韧性和塑性，提高焊缝抗硫化物应力开裂的能力的工艺技术。
采用焊缝高温回火焊后热处理工艺消除集输管道残余应力造成的质量缺陷。
提高高酸气田集输管道焊缝热处理的质量要依赖于先进的工艺技术和施工现场的全过程的质量控制。
关键词：高酸气田；热处理；焊缝高温回火工艺；质量控制高酸气田集输管道是气田采输天然气的输送大动脉，其主要任务是将高含硫化氢（H2S）和硫化物(C2S)的天然气从集气井输送到集气站，再由集气站输送到天然气净化厂进行脱硫处理。
若集输管道焊缝内存在焊缝残余应力，在管道焊缝残余应力和高硫化氢（H2S）、硫化物介质的共同作用下极易产生突发性脆性破坏，先导致硫化物应力裂纹和氢致开裂纹，这种脆性破坏多是沿晶界（焊缝）断裂。
这不仅直接影响集输管道运行的安全性和稳定性，减少集输管道运行寿命，而且，还会造成十分严重的生命和财产的威胁。
因而，高酸气田集输管道焊缝热处理就显得十分重要。
1.高酸气田集输管道焊缝热处理的特点高酸气田集输管道焊缝热处理是气田集输管道焊接施工作业的一道关键工序，与一般金属焊缝热处理工艺技术比较起来，具有不同的特殊特点。
高酸气田集输管道焊缝热处理是在高酸气田天然气系统酸性环境下热处理工艺技术。
高酸气田集输管道输送介质中既含高H2S ,又含(C2S)硫化物。
在集输管道焊缝残余应力和管道输送介质高硫化氢（H2S）、硫化物的共同作用下导致硫化物应力腐蚀性裂纹（Sulfide Stree Cracking,简称SSC）和氢诱发裂纹（Hydrogen Inducced Cracking,简称HIC），并在晶界处发生突发性硫化物脆性断裂。
因而，在管道焊接后采用热处理的工艺技术和工艺方法，消除管道焊缝残余应力，以增强集输管道焊缝的韧性和塑性，提高焊缝抗硫化物脆性开裂的能力。
高含硫气田集输系统使用
经双方协商直缝埋弧钢管可有两条焊缝。 不允许对直缝埋弧焊管的坡口进行断续固点 焊，除非制造厂提供经购方认可的资料表明在 焊点处及相间位置均获得所规定的性能。 4）交货条件： 包括钢管的类型、原材料、成型和热处理状 态。 5）冷扩径和冷定径： 除非另有协议，直缝埋弧焊管应进行机械冷 扩径工序，扩径量应为： 0.003<Sr<=0.015 Sr；定径比 其他类型的钢管可以扩径或缩径达到成品尺 寸，但不得产生过度的永久性变形。
* 实验室试验方法选择： 碳钢和低合金钢抗SSC、HIC、 SOHIC/或 SZC的试验方法按 ISO15156-2要求选择； 耐蚀合金钢和其他合金钢抗SSC、 SCC和电 偶诱发应力开裂（HSC）的试验方法按 ISO15156-3要求选择。 3， H2S环境下碳钢和低合金钢的抗SSC， SOHIC 和SZC的评价要求： 使用 ISO15156-2标准来要求或选择的材料在 H2S环境是抗开裂的。 关于抗SSC, SOHIC和SZC的材料判定和选择 有两个选项：
。抗HIC能力 裂纹敏感率 （CSR)<2% 裂纹长度率 (CLR)<15% 裂纹厚度率 （CTR)<5% 。硬度测试：任何位置的最大硬度值（管体、 热影响区、焊缝）<250HV10（22HRC）。 洛氏硬度只应用于母材，而不用于热影响区 或焊缝。 。 抗SSC能力：要求试样在贯穿厚度方向的可 见裂纹不得超过0.1mm。 c, 焊接性能：考虑到钢管的制造工艺和管线的 施工工艺，选择钢材的化学成分，特别是CEV 和Pcm限制值，确保所供钢管的焊接性能。
高含硫气田集输系统使用的 参考标准
抗裂纹材料-碳钢和低合金钢 管道钢管-C级钢管 管道的焊接 感应弯管
一，抗裂纹材料-碳钢和低合 金钢
11浅谈高含硫气田的集输工艺技术_宋建建
浅谈高含硫气田的集输工艺技术宋建建1;2 刘建忠3 韩永强3(1.大庆石油学院; 2.大庆油田工程有限公司; 3.大庆石化总厂)摘要:简要介绍了高硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理,概述了高含硫气田集输工艺技术。
高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容。
关键词:气田集输;高含硫;工艺技术气藏中的硫化氢的生成主要来自硫酸盐有机与无机物的还原作用。
天然气中硫的存在给实际生产带来了一系列复杂的问题。
其根本原因就在于含硫气田的开发必须面对三个棘手的问题:硫化氢的剧毒性、腐蚀性和开发过程中硫元素的沉积。
本文主要讨论硫化氢的腐蚀性。
在腐蚀作用下,世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。
随着天然气工业的发展,特别是含硫化氢、二氧化碳等腐蚀介质油气田的相继开发,天然气集输系统和长输系统的设备与管道的腐蚀与防护受到越来越多的重视。
高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容。
1 高含硫干气输送高含硫原料天然气的输送有干气输送、湿气输送和加热保温无液相输送方式。
对于高含硫气的远距离输送,采用湿气输送和加热保温无液相输送方式,输气系统的安全风险较大;集气支线和集气干线均需采用伴热保温输送,施工难度较大,集气干线沿线要设置注醇、加热泵站,站址选择受地理条件制约,难度较大;对于地形起伏较大的地区,气水混输的两相流压力损失较大,增大了井口回压,(3)太阳能 电加热拉油装置。
太阳能 电加热拉油装置主要包括水路装置、储油装置和控制装置三部分。
控制装置分别与水路装置和储油装置电路连接,水路装置和储油装置通过加热盘管连接。
其中水路装置由水箱、电加热器、集热器、加热盘管及循环水泵等组成;储油装置由磁效液位仪、油罐及其附件组成;控制装置含控制箱及配套仪器。
在天83-1井储油罐进行太阳能供热研究取得成功的基础上,先后在张铺、潘庄、王北和王40等4座多井拉油点以及天83集输油站建设中推广应用,太阳能供热建筑面积共计860m2。
高含硫天然气集输与处理技术研究
高含硫天然气集输与处理技术研究摘要：中国的高含硫气藏储层主要以海相碳酸盐岩储层为主，具有埋藏深、地质条件复杂、高温高压、高含 H2S、高含 CO2等特点。
中国高含硫天然气产量约占现已探明天然气产量的30％，成为天然气产能的中坚力量。
针对高碳硫比、含有机硫天然气的净化，形成以醇胺法脱硫脱碳、砜胺法脱硫脱硫醇、活化 N-甲基二乙醇胺（MDEA）法脱碳为主的特色技术，研发出具有自主知识产权的中国石油硫磺（China Petroleum Sulfur，CPS）回收工艺，降低了催化剂的反应温度，保证了催化剂再生温度的稳定，降低了单质硫分压，硫磺回收率超过99.4％，满足了大型、中型、小型（单线规模 10～800 t/d）不同系列硫磺回收需求，实现了中高含硫气田天然气净化技术的全面国产化。
关键词：天然气；高效能源；高含硫；资源供需天然气作为一种清洁高效能源，在世界各地得到迅速开发利用，逐渐成为全球主要能源之一。
进入21 世纪，中国天然气开采步入快速发展期，形成了以川渝产气区、鄂尔多斯产气区、青海产气区、新疆产气区为主的 4 大产气区，2020 年全国天然气产量达到1 925×108 m3。
其中川渝产气区天然气H2S 的体积分数普遍高于 5％，属于高含硫天然气。
中国高含硫天然气产量约占现已探明天然气产量的30％，成为天然气产能的中坚力量。
随着普光、元坝等高含硫气田建成投产，中国已形成一套完整、安全的地面集输与处理技术。
在国家工程“川气东送”建成投产后，高含硫天然气经集输处理达标，可为江苏、浙江、上海等沿线城市及终端用户提供充足气源，对缓解西部与东中部地区能源资源供需矛盾具有重大的现实意义。
1中国高含硫气藏开发概况中国的高含硫气藏储层主要以海相碳酸盐岩储层为主，具有埋藏深、地质条件复杂、高温高压、高含 H2S、高含 CO2等特点。
在开发初期，缺乏成熟的集输和处理技术，安全生产和应急处置面临一系列难题：①由于天然气中 H2S（有剧毒）含量高且开采压力高，致使开采风险大；②气田集输系统具有点多线长、高差大、建设难度大等特点；③含硫天然气净化处理工艺无成熟工艺包可用，关键脱硫药剂依赖进口；④高含硫天然气管道建设缺少管材选择、腐蚀控制与监测等方面的针对性技术，难以应对高含硫天然气强腐蚀性特点；⑤高含硫天然气泄漏监测技术不成熟；⑥高含硫气藏所在地具有地形复杂、人口密集的特点，使得应急处置、紧急疏散等工作的开展难度较大；⑦高含硫气藏的集输系统、净化系统、外输系统之间管容量小，缓冲余地小，生产控制相对独立，增加了联锁控制难度。
高含硫天然气净化及管输过程专业知识
06
Product quality control and release inspection
风险辨识与管控
07
Risk identification and control
适用的标准及法规
Applicable standards and regulations
PART.01 天然气净化及管输概述
的甲醇用天然气为原料，20%以上的乙炔以天然气为原料生产。 合成氨是生产氮肥不可替代的主要原料。甲醇是重要的化工原料，也是
未来清洁能源之一。
PART.02
天然气净化及集输工艺原理
天然气净化装置工艺原理
净化厂的主体工艺单元主要由原料气预处理、脱硫脱碳、脱 水、硫磺回收、尾气处理、辅助装置等几个单元构成。
MDEA借助其氮原子上未配对的电子显碱性而与H2S反应，为质子传递反应， 反应在瞬间完成，反应式为：
H2SHS-+H+ （ H2S一级解离） H++R3NR3NH+ （ MDEA质子化） H2S+R3NR3NH++HS- （MDEA与H2S反应）
➢ MDEA与CO2反中应国石化达州天然气净化有限公司
原料气预处理单元（原料气过滤单元） 从集气总站送至净化厂的天然气中含有三类杂质： ➢固体杂质(岩屑、金属腐蚀产物) ➢液体杂质(水、缓蚀剂、凝析油) ➢气体杂质(硫化氢、有机硫、二氧化碳、水汽)。
原料气中携带的固液相杂质，极易引起脱硫剂 (如MDEA溶液)污染和发泡，所以通常需要在脱硫脱 碳前设置原料气预处理（过滤）单元。
CO2+ OH-⇄HCO3-
中速反应
R3N +CO2+H2O⇄ R3NH++HCO3- 总反应
高含硫气田集输工程设计的关键技术
干 脱水工艺：低温分离法、三甘醇脱水、
气
分子筛脱水；
集
输 国外应用分子筛脱水较多，采用抗酸
工
性分子筛，需引进，可湿气再生；
艺 水露点控制：比输送条件下最低环境
温度低5℃。
11
二、高含硫气田集输工艺方案
干 气 集 输 工 艺
原料气预冷器
干气聚结器
低温分离器 至输气干线
甲醇或乙二醇贫液 自注入泵来
升高时，钢的均匀腐蚀速率增大。
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三、高含气田集输系统腐蚀控制
集 高含硫气田地面集输系统内可能产
输
生的腐蚀有电化学腐蚀、硫化物应
系 统
力开裂（SSC）以及氢诱发裂纹
的
（HIC）。
腐 蚀
பைடு நூலகம்SC、HIC主要通过选材和制作工
类
艺来解决，电化学腐蚀主要通过加
型
注缓蚀剂来解决。
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三、高含气田集输系统腐蚀控制
响 因 素
垢下腐蚀等，导致局部腐蚀破坏。一般流速应控 制在3～6m/s。
18
三、高含气田集输系统腐蚀控制
集 Cl-： Cl-影响腐蚀的一个重要因素，
输
如果气田水中Cl-含量超过104ppm，
系 统
容易产生局部腐蚀，为点蚀。
腐 蚀
元素硫：在高酸性环境下，元素硫
的
具有很强的腐蚀性，与管材接触后
影
会加速接触点材料的腐蚀。
备注：
图中虚线表示在气田开发的中后期，井口压力降低后， 采用氨制冷冷却原料气。
氨压缩 制冷系统
至乙二醇回收装置 至站场污水处理系统
12
二、高含硫气田集输工艺方案
干 气 集 输 工 艺
天然气集输工艺流程及处理措施
天然气集输工艺流程及处理措施摘要：天然气是一种清洁、高效、低碳的能源，其开采和利用已经得到了广泛的应用。
然而，在天然气的输送和处理过程中，存在着诸多挑战，如腐蚀、水合物、气液两相流等问题，这些问题可能会对天然气的运输、储存和利用产生不良影响。
因此，为了确保天然气能够稳定、高效地输送和利用，需要探讨一系列天然气集输工艺和处理措施。
本文将围绕天然气集输工艺和处理措施展开探讨，以期为天然气的安全输送和高效利用提供有益的参考和指导。
关键词：天然气；集输工艺；处理措施前言天然气集输工艺是天然气整体生产工作的关键，根据天然气行业的持续发展趋势来看，保证集输工艺处理的安全性、有效性是非常重要的。
天然气体从地下开采出来后，需要使用集输管道将气体集中到处理站，再为天然气满足外送条件而进行脱水脱酸处理，最后将合格的天然气输送入外送管道，展开远距离的输送工作，这项工作的全过程就是文中指的天然气集输工艺。
1 天然气集输工艺流程及要求天然气集输的实践阶段需要有环境的配合，不仅要保障四周环境的安全还要保障设定简约化的天然气集输工艺，以此减少各个生产环节的损耗，防止天然气的非必要消耗，提升其实际价值。
集输环境温度不够时要适当进行保温措施，因为经过冷冻的集输管道会大幅度降低天然气集输的效率，所以要严防冷冻情况的发生导致天然气的整体效益受损。
同时天然气也是化学燃料，运输阶段要严格把控环境温度，保障项目全体的安全。
因此相关的集输工艺务必保障绝对的密封性，从根源严防泄漏的情况发生，与此同时避免因天然气泄漏导致的浪费，对天然气井中的资源进行充分的开采，把天然气的利用价值发挥到极致。
天然气属于气体，因此运输阶段务必严格执行封闭处理，全程根据流程进行。
2 天然气集输工艺处理措施2.1天然气集输防火防爆工艺天然气集输防火防爆工艺是保障天然气集输系统安全稳定运行的重要措施。
在天然气集输工艺中，涉及到的高压、高温、易燃、易爆等因素使得天然气集输系统存在一定的安全隐患。
高酸气田集输管道焊缝热处理及质量控制
高酸气田集输管道焊缝热处理及质量控制摘要：高酸气田集输管道是开采、运输高含H2S天然气的重要设施，但在酸性介质条件下，H2S等硫化物很容易加剧管道焊缝的腐蚀，影响石油天然气运输的效率。
热处理工艺能够有效消除焊缝间的残余应力，减缓酸性介质对焊缝的腐蚀速度。
为此，笔者深入分析了高酸气田集输管道焊缝热处理及其质量控制措施。
关键词：高酸气田；集输管道；焊缝；热处理；质量控制焊缝是金属快速融化结晶的过程，焊缝及其热影响区不可避免地存在残余应力，且该部位金属的力学性能与其他部位不平衡，硬度提高，塑性下降，在一些复杂的应力作用下很容易成为整个工件的薄弱部位。
而热处理能够在恒温阶段强化金属塑性流动，消除该部位残余应力，降低硬度，提高塑性，因此，将热处理工艺用于高酸气田集输管道焊缝处理中，能有效提高管道焊缝的耐腐蚀性，延长其使用寿命。
一、高酸气田集输管道焊缝热处理概述1.高酸气田集输管道焊缝热处理的意义高酸气田集输管道是天然气运输的重要通道，混合天然气中含有大量的硫化氢等硫化物，而硫化氢和硫化物对集输管道、设备有强烈腐蚀作用，尤其是在管道的焊缝部位，在与残余应力的联合作用下，管道腐蚀更加严重。
作用机理主要是硫化物应力开裂腐蚀SSC和氢致开裂腐蚀HIC[1]，严重缩短了集输管道的使用寿命，甚至会造成安全事故。
高酸气田集输管道焊缝热处理是通过改善焊缝力学性能，消除焊缝残余应力，避免焊缝开裂，提高其使用寿命。
其作用机理是，随着温度升高，金属屈服点逐渐下降，当其屈服值小于内应力时，焊缝及热影响区域内的金属组织在应力作用下发生塑性变形[2]，从而消除了焊接残余应力。
2.高酸气田集输管道焊缝热处理的主要机具能源系统：使用固定配电箱或大型移动发电机，使用移动发电机时要保证其功率为配套加热器的1.5倍。
加热系统：电阻加热法，常见的用于寒风局部热处理的加热器有三种，分别是哈夫加热器、绳使电阻加热器和履带式陶瓷电阻加热器。
其中哈夫加热器装卸方便迅速，经久耐用，但是需要经常检查其内部保温层密实度，以免热电偶与管道贴合不紧密，影响热处理质量，常用于大批量同规格管道环缝热处理；绳式电阻加热器适应性强，但是装卸麻烦，且陶瓷环易脱落造成短路，常用于管道环缝和不规则环缝热处理；履带式陶瓷电阻加热器加热效果好，安装维修方便，但是需要经常更换零部件，常用于管道环缝、大型容器焊缝局部热处理。
川东北高含硫气田宣汉开县区块气田工程热处理方案改
四、热处理工艺：见下表：
产品名称
雪弗龙管道
热处理设备
电加热带
热处理部位
环焊缝
保温材料
硅酸铝纤维
升 温 速 度 ≤220℃/h
热处理温度 热处 保 温 时 间 理参数
冷却方式
620±10℃ 1.0 小时 自然冷却
热处 理温 度曲 线图
冷 却 速 度 ≤260℃/h
热处理后要求
采用电加带紧贴焊缝并全包裹达到均匀加热，包裹范围覆盖焊缝、及焊缝两边热影响区、 部份母材；并在电加热带外包裹 60mm 厚硅酸铝纤维棉保温绝热，直管段包裹不少于 300mm 长。热电偶选用 K 型（0～1000℃），测温点选在焊缝内测壁。见附图 1。
⑵、弯头、三通、500mm 内直管采用电炉炉内整体方式： 热处理炉结构图见附图 2，工件在炉内必须规整堆码。热电偶选用 K 型（0～1000℃），
一、依据 ⑴、CDB 焊接工艺评定； ⑵、KXP-LJXT-MAW-WPS-CPE-000-00001-00《焊接技术规定》； ⑶、Q/SYXN2010-2005《高酸性气田集输管道焊接技术规范》。 二、热处理种类或方法：
对焊缝进行局部消应力热处理 三、加热、保温、测温方式（分两种方式）： ⑴、大于 500mm 内直管采用以下方式：
热处理工艺说明
σb
σs
机 械
δ5
性 能
ψ
αk
硬度
硬化层深度
渗碳层深度
不 要 求
HV10≤248
/ /
1.焊件升温前温度不得高于 200℃。 2.焊件升温至 200℃后，加热区升温速度不得超 过 220℃/h，最小可为 55℃/h。 3.焊件升温期间，加热区内任意 4600mm 内的温差 不得大于 120℃。 4.焊件保温期间，加热区内最高与最低温 度之差 不宜大于 65℃。 5.升温和保温期间应控制加热区气氛，防止焊件 表面过度氧化。 6.加热区降温速度不得超过 260℃/h，最小可为 55℃/h。在 温度不高于 200℃后应在静止的空 气中冷却。
高含硫天然气管线热处理施工的质量控制
高含硫天然气管线热处理施工的质量控制作者：陈航来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第10期摘要：随着社会经济的不断发展，人们对天然气、石油等资源的需求量越来越大，为了满足人们对油气资源的需求，需要对油气资源进行管道运输和存储。
但是在运输天然气时，由于很多地区的天然气中存在有很多的高含硫天然气，高含硫天然气具有很大的腐蚀性，在运输的过程中会对管道造成腐蚀，使其损坏，从而造成天然气的泄露，因此油气企业需要对管道材料进行合理选择，对管材进行高温热处理，从而提高管材的抗硫性能，保证天然气运输工作的顺利开展。
关键词：高含硫天然气;管线热处理施工;质量控制高含硫天然气在运输的过程中需要对运输管材进行合理选择，可以通过对管材进行高温热处理的方式来提高管材的抗硫性能，提高天然气运输管材的使用寿命，从而为高含硫天然气运输工作提供有效的保障。
本文首先针对天然气集输管线处理施工的重要性进行分析，然后再针对高含硫天然气管线热处理施工质量控制提出几点有效的解决对策。
1 天然气集输管线热处理的重要性高含硫天然气中含有大量的硫物质，这些物质会对管道材质产生腐蚀作用，从而造成管材的损坏，影响管材的使用寿命，导致天然气泄露事故的发生。
对天然气集输管线进行热处理，可以对管材内部的晶体结构进行改善，從而消除管道焊接应力，从而提高管材的使用性能。
如果管材热处理过程中操作不当，导致管材热处理质量不合格，就会导致管材在使用的过程中受高含硫天然气腐蚀，从而造成管材的破损和裂缝，影响管材的正常使用，因此对天然气集输管材进行热处理是十分有必要的。
2 高含硫天然气管线热处理施工的具体方法分析对高含硫天然气的管线进行热处理施工可以通过以下几个步骤来实现，主要包含设备调试和设置热处理参数。
在设备调试过程中，需要根据高含硫天然气集输管线的设计要求来对设备进行准确调试，对管线热处理设备的温度、加热参数等各方面进行调整。
在对天然气集输管线进行热处理的过程中，可以根据管线管壁的厚度来对热处理温度参数进行调整，当开始热处理后，可以根据温度的多少来对加热器进行控制，一般情况下如果温度上升到400℃就可以使热处理的加热速率保持在（205×25/σ）℃/h的范围内，同时需要对管材的恒温时间进行保证，按照相应的恒温标准来进行维持。
高含硫气田集输与处理技术
高含硫气田集输与处理技术
聂仕荣
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2008(027)006
【摘要】加拿大Caroline气田含H2S36%、CO27%,属高含硫天然气,采用了气井→集气增压站→气体处理厂的工艺流程,井场仅设井口节流阀控制装置,集气管线材料选用低碳钢,设有综合性的腐蚀控制和监测系统;Caroline气体处理厂采用了MDEA与Sulfinol联合脱硫处理装置,Claus硫磺回收工艺,SCOT尾气处理技术;液硫采用保温管线输送,Rotoform硫磺成型工艺;整个气田设有紧急反应系统和安全互助系统,实现高度自动化管理.
【总页数】2页(P45-46)
【作者】聂仕荣
【作者单位】中国石化油田事业部
【正文语种】中文
【中图分类】TE8
【相关文献】
1.高含硫气田集输场站火气监测技术探讨 [J], 曾欢;何欢;班晨鑫;高凯旭
2.高含硫气田集输系统增压模式优化研究 [J], 屈丹龙
3.高含硫气田集输管线内腐蚀预测研究 [J], 梁金禄
4.新技术为高含硫气田集输管道装上安全“门闩” [J],
5.高含硫气田集输系统腐蚀及其控制措施研究 [J], 王诗语;李亚利;李伟;程浩然;卢军
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高含硫地区输气管线焊接及焊后热处理技术
根据某公司工艺[2018]10号文件，天然气集输模块管道施工技术要求，以及《天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求》SY /T 0599标准，业主已对含硫单井管线进行SSC区域划分，判定18口气井处于SSC3区，须要进行焊后热处理。
下古气井，设计压力25MPa，管线材质L245NS，管线规格Ф60mm×6mm、Ф60mm×7mm，焊接工艺氩电联焊。
1 焊接工艺参数确定根据《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T 0452标准，结合工程用管线材质为L245NS，采用等强匹配的原则，选择根焊焊材为大西洋ER49-1、填充盖面焊材为大西洋E4315，规格为Φ2.5mm。
根据多年的焊接施工经验选择最佳的焊接工艺参数，具体焊接参数选择见表1所示。
2 热处理工艺确定2.1 设备的选用2.1.1 温控仪选用ZWK-I-60kW智能温控仪，ZWK-I-60kW智能温控仪采用数只具有8段斜率/保温的日本进口富士智能表作为温度控制，匹配进口双向可控硅做强电输出，功能齐全、使用轻便。
记录仪采用有纸型，曲线记录清晰准确。
2.1.2 加热器直管段焊口选用履带式高铝瓷电加热器；弯管、弯头焊口若存在履带式高铝瓷电加热器无法安装时则选用碗形加热绳。
2.1.3 保温材料隔热保温层选用高温针刺硅酸铝纤维棉，耐热温度≥1000℃；600℃时导热系数平均测试值≤0.14W/（m·℃）。
保温材料不应受潮或混入金属物及其他导电物质。
2.2 热处理温度曲线设计图1为热处理温度曲线。
⛁໘⧚⏽ᑺ᳆㒓䆒䅵7 ćW KććķĸĹĺĻ图1 热处理温度曲线说明：1、①段为非限速升温段，升至400℃；2、②段为限速升温段，升温速度≤205℃/h，升至620℃；3、③段为恒温段，温度保持在620℃，恒温时间为（δPWHT/25）h（δPWHT为焊缝处管线壁厚），且不小于15min，恒温偏差±25℃；4、④段为限速降温，降温速度≤260℃/h，温度降至400℃；5、⑤段为断电冷却阶段，冷却至60℃以下，拆除保温材料和加热材料。
高硫化氢天燃气集输管道的焊接
格 ，可进入 下一工序热处理 ，热处理的保温温度范 围
６ １ １ ℃保 温 时 间 范 围 是 １ ，升 温 速度 是４ ０ 以上 ２± ０ ｈ ０℃ ≤２ ０ ，降温 速 度 是４ ０ 以上 ≤２ ０ 。热 处理 工 艺 ０℃ ０℃ ６℃
如 图３ 所示 ：
（ ） 接 工艺 参数 四 焊 表 １ 焊接 工艺参数
坡 口加 工 、组 对 、焊接 、 消氢 、热 处理的操 作 方法 、焊接 工 艺及 工艺流程 。
关键 词 ： 焊接 工 艺规程 ；集输 管道焊接 ； 口组对 ；消氢处理 ；热处理 管 中图分 类号 ： Ｅ ７ Ｔ ９２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：１０ — ３ ４（ ０ ） ６ ０ ３ — ２ ０９ ２７ ２ １ ０ — ０２ ０ １ ３ ．管材 的防腐 采 用加 强级 ３ Ｅ Ｐ 防腐 。
焊 条 ：标准 号Ａ Ｓ ５ １ ７ ｌ 牌 号：Ｌ — ２ Ｃ Ｗ Ａ ． Ｅ ０ ６ Ｂ ＳＲ
４ ０ ｍ。 ．ｍ
（ 气 体 三）
９ ％ ｒ （ ９ ９ ％） ＋ ０ Ｃ （ ９ ９ ％） 。 ０Ａ ９ ．９ １％ ｏ ９ ． ９
二 、管 材 的ａ ｔ ｎ
１ ．管 材 应 按 规 定 尺寸 预 制 坡 口 ，坡 口加 工 宜 采 用 机 械 方 法 ，严 禁 火 焰 切 割 ；应 采 用机 械 方 法 在 管 段 上
置。
八 、 结 语
２ ０ 年普 光 气 田集输 管 道 以此 工艺 流程 建 成投 产至 ０９ 今 ，各 项 技 术 和 工 艺 指 标 满 足 生 产 要 求 ，输 气 管 道 和
３ ．层 间温度 的测量采用便携式红外测温仪或其他
测 温 设备 。
脱硫厂安全运行 。这项焊接工艺 的成功 实施 ，填补 了 Ｌ ６Ｍ Ｓ ３ ０Ｃ 特种管材焊接 的一项空白。ｏ
浅谈高含硫天然气采输工艺技术
浅谈高含硫天然气采输工艺技术作者：佘娟章毅赖治屹来源：《价值工程》2012年第15期摘要：简要介绍了高含硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理，概述了高含硫气田集输工艺技术。
回顾了国内外高含硫天然气的集输工艺成熟技术的应用，并阐述了国内新技术的推广与应用情况，对我国高含硫集气工艺发展方向、重点技术进行了展望。
Abstract: The harmfulness of high sulfur content gas field hydrogen sulfide and its corrosion mechanism is described, gathering and transportation technology of high sulfur content gas field is summarized. The application of mature gathering and transportation technology of high sulfur content natural gas at home and abroad is reviewed, the conditions of promotion and application of domestic new technologies is expounded, and the development direction, main technology of Chinese gas gathering process of high sulfur content are looked ahead.关键词：高含硫；天然气采输；工艺技术Key words: high sulfur content；exploitation and transmission of natural gas；process technologies中图分类号：TE8文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）15-0047-020引言高含硫气藏在全球范围分布广泛，美国德克萨斯州Murray Franklin气田、加拿大阿尔伯达省Bentz/Bearberry气田、Panther River气田以及我国渤海湾盆地赵兰庄气田、胜利油田罗家气田和四川盆地渡口河气田飞仙关组气藏、罗家寨气田飞仙关组气藏、普光气田飞仙关组气藏、铁山坡气田飞仙关组气藏、龙门气田飞仙关组气藏、高峰场气田飞仙关组气藏、中坝气田雷口坡组气藏和卧龙河气田嘉陵江组气藏等等，这些气藏的储层都是高含硫。
高含硫天然气管线热处理施工质量的控制措施
高含硫天然气管线热处理施工质量的控制措施孙永超【摘要】某天然气田的天然气储量十分丰富,具相关的数据统计表明改气田的天然气储量达到了1.386万亿立方米,是世界天然气田中储量排名靠前的天然气田.本文主要针对该天然气田的集输管线在施工的过程中热处理参数优化以及改进措施进行了探讨,通过热处理优化后使得高含硫、高压力天然气集输管线的施工质量得到了有效的改善.这对天然气田的集输管线的热处理质量控制有十分重要的现实意义.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】3页(P80-82)【关键词】高含硫天然气;集输管线;热处理;质量控制【作者】孙永超【作者单位】大庆油田工程建设有限公司国际事业部,黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】TE973.30 引言某气田是我国西气东输的主要供气源之一，通过近几年来不断的建设发展，气田取得了丰硕的成果，为国内提供了大量的天然气，尤其是在冬季的天然气供应方面更是做出了巨大的贡献。
该气田采出气中含硫量达到了6.9～7.8mol（vol）%，高含硫气体对集输管线具有较强的腐蚀性，因此，在管道的焊接过程中要严格的控制焊接接头的应力。
为了充分保证天然气管道敷设的质量达到标准要求，首先要选择具有抗硫作用的管材。
而焊接接头应力控制的主要方式就是通过高温热处理来实现，由此可见，在高含硫集输管线施工过程中热处理是一种非常关键的施工项目。
热处理施工的主要目的是通过改变管材内部的晶体结构来消除焊缝处产生的焊接应力，有效提升集输管线管材的性能，延长集输管线的使用寿命。
1 天然气集输管线特处理施工危险性和重要性分析热处理工序是长输管线施工中必不可少的施工环节，热处理的施工过程中要对其处理参数进行严格的控制，这样才能对热处理质量形成有效的控制。
一旦热处理施工质量出现不合格的现象，就会导致集输管线焊缝部位应力无法消除，最终导致焊缝裂纹的出现。
这样在高含硫气体介质的影响下，最终导致管线腐蚀情况的出现，从而造成严重的后果。
高含硫天然气集输管网的技术经济研究
油气储运 2003年工程经济高含硫天然气集输管网的技术经济研究 潘红丽3(中国石油管道分公司管道科技研究中心) 杨 强(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司) 宋 飞(中国石油管道分公司管道科技研究中心) 李建和 (中国石油天然气管道科学研究院) 潘红丽 杨 强等:高含硫天然气集输管网的技术经济研究,油气储运,2003,22(11)32～35。
摘 要 针对高酸性气田集输过程中存在的腐蚀、水合物堵塞等问题,从集气站站场选址、集气管网的设置形式、干湿气的输送工艺、紧急截断阀室的设置及清管等方面,分析了集输系统的工艺要点及防止水合物形成的措施,提出了一套切实可行的集输工艺方案与防腐技术,可为气田的开发与安全生产提供参考。
主题词 酸性天然气 集输工艺 技术 研究一、集输系统的工艺特点 1、 集气方式根据气田井位分布、产量、环境的不同,气田集输管网通常采用树枝状、放射状、环状三种结构,集气方式有单井集气和多井集气。
对于气田内部集输流程,一般采用枝状单井集气流程和放射状多井集气流程。
对于狭长气田,一般采用枝状集气系统,在狭长气田沿长轴方向建设集气干线,单井分别通过支线接入干线。
对于气田较集中、井距小、大面积成片开发的气田,通常采用放射状管网流程,以便于集中控制和管理。
放射状管网集气流程的优点有,在枝状管网集气流程远距离控制未实现前,其生产管理人员相对较少;气田开发后期可集中增压;无集气支线阀室;不需采用伴热保温输送,线路施工难度较小。
缺点有,部分集气支线的管材和安装费用增加;集气站及其排污放空设施的投资较高。
枝状管网集气流程的优点有,部分集气支线的管材和安装费用低;集气站的投资少;沿途无废水废气产生,有利于环保、安全。
缺点有,集气支线和集气干线均需采用伴热保温输送,施工难度较大,集气干线沿线要设置注醇或加热泵站;站址选择受地理条件制约,难度较大;集输管网内存在气水混输的两相流态,沿程阻力增加;站场和管道的设计压力增加,使管材和设备费用相对增加;气田开发后期需增压输送,压缩机只能设在井场对每口井单独增压,不能集中使用。
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高含硫天然气集输管道热处理施工技术
高含硫天然气集输管道热处理施工技术
摘要：本文以普光气田集输系统输气管道热处理施工为例，详细介绍了高含硫气田集输管道焊缝热处理施工的特点、难点及热处理施工技术。
在集输系统施工过程中，针对此部分管道壁厚厚，材质复杂且跨越冬季施工等难点，通过优化热处理工艺，改进热处理方法等措施，克服困难，有力地保证了整个系统管道热处理施工质量，具有一定的借鉴意义。
关键词：高含硫管道热处理
高含H2S天然气藏是重要的气藏类型，资源十分丰富，主要分布于加拿大、美国、俄罗斯、法国、中国及中东等国家和地区。
我国高含H2S、CO2天然气探明储量约占天然气总储量的1/6，主要分布在四川和渤海湾盆地。
近年来，随着石油天然气资源需求的增加，各国加大了高含H2S天然气藏的开采。
普光气田开发建设具有“压力高、含H2S高、含CO2高”的三高特点，这一特点给气田安全开发增大了危险系数。
由于硫化氢对集输管道、设备有强烈腐蚀作用。
含硫天然气在有游离水组成的H2S+CO2+H2O腐蚀环境下，对管道和设备的腐蚀主要表现为硫化物应力开裂腐蚀（SSC）、氢致开裂腐蚀（HIC），对管道、设备造成严重的内腐蚀。
普光气田涉酸管道主要采用L360QCS、L360MCS、A333 Gr.6，Inconel825、不锈钢复合管等材质；管道最高设计压力40Mpa，管道直径最大DN700mm，管道壁厚最厚25mm。
为保证高含硫天然气集输管道的焊接质量，焊接工艺评定要求对焊缝进行热处理。
整个普光气田地面集输工程建设经过了两个冬季，热处理施工难度较大。
为了保证热处理的施工质量，在热处理工艺的选择和热处理具体实施方面采取了新的技术措施，从而保证了管道安装施工质量。
一、热处理的作用
对普光气田高含硫天然气集输管道焊缝进行热处理主要是为了降低或消除管道焊接后焊缝的残余应力，防止焊接区出现裂纹、应力
腐蚀，确保管道运行的安全性和可靠性。
二、热处理选择的时机
普光气田高含硫天然气集输管道，主要采用L360QCS、L360MCS、A333 Gr.6三种材质，按照焊接工艺评定要求，此类管道在焊缝焊接完毕后，需立即对焊缝进行消氢处理，且焊缝消氢前的温度需大于或等于100℃。
消氢温度为250-350℃，保温时间2h。
焊接24小时后，焊缝进行100%射线检测和100%的超声波检测，经检测合格后，进行焊缝热处理。
三、热处理参数选择
选择热处理参数时，参照设计文件、相应的国内外标准及管道焊接工艺评定要求执行。
冬季施工时，需考虑室外环境温度较低，为消除厚壁管道内壁升温温度相对于外壁温度滞后的影响，热处理施工时采取延长恒温时间的措施，以确保整个焊缝热处理质量，普光气田地面集输系统管道工程热处理施工要求如下：热处理升温速度为400℃以上时，不大于200℃/h，保温温度621±10℃，保温时间1h，降温速度400℃以上时，不大于260℃/h。
消氢处理和焊后热处理工艺曲线见下图。
四、热处理加热范围
工艺管道焊缝热处理时，其加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的3 倍，且不少于25mm，加热范围以外的100mm 范围内应予以保温，且管道两端管口应封闭。
进入冬季施工时，考虑到室外环境温度较低，为避免保温以内的区域和保温以外的区域温度梯度过大，要相应增加保温范围，加热范围以外的300mm 范围内应予以保温，为保证加热效果，普光气田采用电加热的方式进行加热，加热设备为RWK-C-60型热处理设备，加热片宽度为300mm。
五、热电偶设置
1.热电偶数量、检验要求
根据集输管道的材质和管道直径大小，在满足施工规范要求的基础上，对于直径较大的管道，为了确保整个焊缝圆周方向的热处理温度相同，要相应增加热电偶的设置数量，且每个热电偶对应设置一个电加热片，即每个对应的热电偶和电加热片都能单独控制温度，以确
保整个焊缝的热处理质量。
热电偶数量选择见表1。
此外参照《电热法消除焊接应力工艺规程》的要求，热电偶在投入安装运行前应做测试鉴定，合格后方可投入安装运行。
表1热电偶数量选用表
2.热电偶安装位置
当设置1 个热电偶时：对于水平管道，设置在正下方（见下图a）；竖直管道可随意设置。
当设置2个热电偶时：对于水平管道，分别设置在正上方和正下方（见下图b）；对于竖直管道，2 个热电偶均布。
当设置3 个热电偶时：对于水平管道，在正下方设置1 个，其余两个均布（见下图c）；对于竖直管道，3 个热电偶均布。
当设置4 个热电偶时：对于水平管道，在正下方设置1 个，其余3 个均布（见下图d）；对于竖直管道，4个热电偶均布。
3.热电偶安装
普光气田集输管道工程焊缝热处理施工采用接触式热电偶，热电偶头部顶在焊道上，然后用铁丝将热电偶绑扎牢固，以保证热电偶与管道之间接触良好。
同时在加热片和热电偶之间采用保温棉隔离开，以保证热电偶测温准确。
六、电加热片安装
根据天然气集输管道直径的不同选择电加热片的型号和数量，电加热片安装时要用铁丝绑扎牢固，电加热片与管道之间要结合紧密，以避免两者之间缝隙过大，导致管道受热不均匀、热处理温度达不到焊接工艺评定的要求。
在加热片外面采用保温棉覆盖好，外面再用铁丝绑扎好，以防止热量流失，影响热处理效果。
热处理过程中，要求每一个电加热片都能够单独进行控制，以使热处理各部位温度均匀，对于集气站内的小管径弯管和三通采用绳式加热器进行加热。
七、热处理过程控制
1.热处理前要对热处理设备及部件进行仔细检查，以避免在热处理过程中突然发生断偶和加热片烧断现象。
同时在恒温期间各测点的温度都应在热处理要求温度范围内。
2.管道管口应封闭，防止管道内气体流动，影响热处理效果。
3.在热处理过程中要设置专人对热处理温度进行实时监控，对焊缝热处理温度进行抽测，并与相应的热电偶温度显示器的温度进行对比，如出现异常情况要及时进行处理，以保证整个热处理过程质量合格。
4.严格控制热处理过程，要随时检查加热器、温控柜、热处理温度曲线记录仪等工作是否正常。
监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。
5.如出现保温棉脱离、张开和保温棉外表面温度大于60℃时应及时修补，确保热处理全过程正常进行。
6.采取防风、防雨、防雪等措施。
寒冷、雨、雪天气，室外管道焊缝热处理应搭设可靠的固定式或移动式防护棚。
八、热处理记录曲线
要求每个测温热电偶都要在电脑显示器上显示温度，同时也都在记录仪上记录曲线。
当同时进行多道焊缝热处理时，焊缝热处理开始时间要有一定的时间间隔，以保证每道焊缝的热处理曲线都是单独的，不能互相重合。
打印曲线时，为使曲线之间便于分辨，采取使用6 种颜色的记录仪记录曲线。
焊缝热处理完毕后，要及时在热处理曲线上作好标识，标识内容主要有：曲线对应的管线号、焊缝编号、热处理操作人、升温速率、恒温温度及时间、降温速率、热处理日期、现场监理人员等。
此外在管道焊缝一侧进行热处理标记，防止与未进行热处理施工的焊缝混淆。
九、热处理效果检验
1.焊缝热处理完毕后，应检查热处理温度的记录曲线、加热区域宽度。
根据热处理曲线分析热处理的技术效果。
2.焊缝热处理后，应在母材、焊缝和热影响区选取数点测量硬度值；与热处理前硬度值进行比较，检查热处理效果；硬度值应符合设计文件的规定。
如果硬度值不合格需重新进行热处理。
十、结束语
在普光气田集输系统管道安装施工过程中，通过采用以上热处理施工技术，成功解决了高含硫气田天然气集输管道焊缝热处理施工难度大和冬季施工环境恶劣等难题，有力的保证了管道的焊接施工质
量，确保了气田地面集输管道工程顺利中交，做到一次投产成功，到目前已安全运行近4年，对类似工程具有一定的借鉴作用。
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