油气集输用热塑性塑料气体渗透性研究现状

天熟号与石油 N AT U RA L GAS AND O l L 2 0 1 6年 2月 油气集输用热塑性塑料气体渗透性研究现状 李厚补 张学敏 毛学强 。 戚东涛 李振禄 王 明冲 1 ． 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室 ， 陕西 西安 7 1 0 0 7 7 ； 2 ． 长安大学材料学院， 陕西 西安 7 1 0 0 6 4 ； 3 ． 中国石油塔里木油田公司， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 摘 要 ： 耐腐蚀 性能优 良的热塑性塑料 内衬 复合 管在含 H S／ C O 油气集输领域 的应用 受到广 泛关注。但在使用过程 中， 气体 组分在热塑性塑料 中的渗透 导致部分 内衬 起泡 失效 ， 或逸 出外界环 境 ， 给管线运行和生态环境带来安全 隐患。系统分析 了热塑性塑料渗透 性的 国内外研 究现状 ， 发现 当前对油气集输环境下油气耦合介质在热塑性塑料 中的渗透过程及规律 等科学 问题 的解释还未见 报道 ， 而更未涉及对油气集输条件下 热塑性 塑料渗透机 理 的研 究。建议应在 充分考 虑油气介 质耦 合作用 、 材料结构形态 、 外界物理场作用的基础上 ， 全面 、 系统地 研 究油 气多相介质在热 塑性塑料 中 的渗透规律 ， 建立材料在实际应用工 况条件 下 的渗透 率计算公 式。 同时， 结 合软件计 算模 拟， 揭 示 油气耦合介质在热塑性塑料 中的渗透机理。该研 究不仅 能为现有常用 热塑性塑料 的耐介 质渗透性 提供 判定依据 ， 还可为高阻隔热塑性 内衬 材料的研 发提供借 鉴。 关 键词 ： 热塑性塑料 ； 渗透机理 ； 油 气环境 ； 集输 ； 渗透 系数 ； 酸性气体 ； 起泡 D O I ： 1 0 ． 3 9 6 9／ j ． i s s n ． 1 0 0 6— 5 5 3 9 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 1 8 0 前言 含 H： s 天然气 已成 为 中 国天 然气 资源 的重 要组 成 部分 。特别是 近几年J i I 东北 天然气 田、 塔里 木塔 中 I 号 气 田、 长庆靖 边 等含 硫 气 田的大 规模 发 现 ， 为 “ 川 I 气 东 送 ” 、 “ 西 气东 输 ” 工 程 的加快 部署 带 来 了资 源保 证 ⋯ 。 对 于集 输 用 管 线 ， 普 通 碳 钢 管 在 这 类 酸 性 环 境 中 ( 含 H S／ C O ) 腐 蚀非常严 重 ， 若直 接采 用抗 硫 合金 管线 成 本非 常高 ， 而采用抗 硫碳钢 管线加注 ......