湿气输送管线热电偶套管失效分析

奚运涛¹，黄航娟²，崔熙²，张源²，刘锐³

1. 西安石油大学材料科学与工程学院2. 长庆油田公司第六采气厂地质工艺研究所3. 长庆油田公司油气工艺研究院

摘 要：长庆气田某段天然气输送管线在役热电偶运行仅10个月就发生突然失效,无法进行温度测量,停输后卸下,可见热电偶套管外壁出现了严重的点蚀现象。采用宏观分析和剖管检测观察套管内外壁腐蚀情况,采用扫描电镜（SEM）分析微观形貌,采用直读火花光谱仪分析套管材质,采用能谱分析（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对腐蚀产物进行成分分析。结果表明:热电偶套管未按设计要求使用304奥氏体不锈钢,而使用了2Cr13马氏体不锈钢,且材质存在设计要求较低的问题。另外,湿气输送时,天然气中含有一定饱和度的水分,在CO₂、H₂S、Cl^-等多种腐蚀因素的协同作用下,2Cr13热电偶套管很快出现点蚀穿孔,进而导致热电偶腐蚀失效。最后,针对湿气输送工况下热电偶套管的腐蚀机理,提出了相应的改进措施。

关键词：失效分析;点蚀;湿气输送;热电偶套管;不锈钢;