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集气管道CO2内腐蚀模拟研究

文档作者：王坤1 李庆2 云庆2 陈宏建2 文档来源： 1中国石油大学（北京）油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室 2中国石油天然气股份有限公司规划总院		点击数：	更新时间： 2023年05月03日
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第36 卷第1 期（2017.01） 集输处理
油气田地面工程http://www.yqtdmgc.com
集气管道CO2内腐蚀模拟研究
王坤1 李庆2 云庆2 陈宏建2
摘要：为了预测某集气管道的腐蚀状况，减少因腐蚀引起的穿孔、泄漏等事故，针对某气田WA
段含CO2 集输管道多相混输的特点，筛选出合适的CO2 内腐蚀预测模型。使用OLGA 软件建立
了管道内部CO2 内腐蚀模型并对其进行模拟，分析了管道沿线压力、温度、流态变化情况，经
与管道实际运行数据进行对比，验证了模型用于模拟管道运行状况的准确性。通过模拟结果及
与实际腐蚀速率的比较得出，OLGA 软件可以很好地模拟管道CO2内腐蚀状况，可为制定管道清
管方案提供技术参考。
关键词：集气管道；CO2内腐蚀；OLGA；模拟
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.1.013
Simulation of the CO2 Corrosion Inside of Gas Gathering Pipelines
Wang Kun，Li Qing，Yun Qing，Chen Hongjian
Abstract：In order to forecast the corrosion feature of a gas pipe and reduce the perforation and leakage
accident，this paper selected the appropriate CO2 corrosion prediction model according to the characteristics
of multiphase transportation contains CO2 WA segment in a gas field． The pipeline internal
CO2 corrosion model is established and simulated by using OLGA software and the changes along the
pipeline pressure， temperature and flow are analyzed． Through comparing with the actual operation
data，the accuracy of the model used to simulate the operating condition is verified．From the simulation
results and by comparing with the actual corrosion rate， OLGA can simulate the CO2 corrosion
condition in this pipeline well，and management of pipeline are proposed reasonably．
Key words：gas gathering line；CO2 internal corrosion；OLGA；simulation
某气田在役集输管道WA 段运行时间已超过30
年，输送方式为气液混输，且该管道输送的介质含
有较多的CO2 和重烃组分。随着输送介质CO2 浓度
逐渐增高，管道内部腐蚀环境恶化[1]，而管道并未
采取任何防腐措施，加之管道受当时制管工艺、焊
接工艺等技术水平限制，管线内腐蚀程度正在不断
地增加，局部腐蚀较为严重。OLGA 软件是最早开
发的油气混输管流瞬态模拟软件，是目前较先进的
瞬态多相流模拟软件，其内嵌的FA 模型可以对管
道CO2 内腐蚀进行预测。使用该软件对WA 段集输
管道的内腐蚀进行模拟分析，可以为该管道的隐患
治理和修复工作提供参考。
1 基础参数
WA 段集输管道全长18.74 km， 管道规格为
325 mm × 10 mm， 设计压力7.85 MPa， 设计输量
200×104 m3/d。该管道为气液混输管道，输送介质
中含有较多的CO2和重烃组分（表1）。目前运行起
点压力7.264 MPa，终点压力5.195 MPa，实际流量
30 kg/s，介质中CO2浓度约为10.99 g/m3，不含硫化
氢。管道内水的质量分数约为5%。
表1 输送介质组分
组分
C1
C2
C3
i -C4
n -C4
i -C5
n -C5
摩尔分数/%
84.33
5.03
1.40
0.15
0.29
0.21
0.27
组分
C6
C7
C8
C9
C10+
CO2
N2
摩尔分数/%
0.65
0.78
0.97
1.52
1.43
0.56
2.43
WA 段集输管道使用的管材为20#钢，管道内径
为305 mm， 壁厚为10 mm， 腐蚀余量为1.5 mm，
1中国石油大学（北京） 油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室
2中国石油天然气股份有限公司规划总院

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