喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價及防護

李文娟 （大慶油田有限責任公司第六采油廠）

喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價及防護

李文娟 （大慶油田有限責任公司第六采油廠）

金屬埋地管道腐蝕穿孔的原因除了個別材質、施工、管理因素外，更為主要的原因是由土壤腐蝕引起的。通過研究喇嘛甸油田土壤腐蝕性，繪制土壤腐蝕性分級圖，可以有針對性地確定埋地管道外防腐方式，形成一套適應于喇嘛甸油田的埋地管道防腐技術，進一步提高腐蝕防護的規劃設計水平，降低埋地管道腐蝕速率。

管道；土壤腐蝕性；腐蝕速率；防護對策

為了合理地進行土壤腐蝕性評價，對區域內土壤腐蝕性進行了調查和定點測試。通過測試點的碳鋼自然埋藏試驗數據分析，由幾種土壤腐蝕性評價方法、評價結果比較研究可知，碳鋼自然埋藏試驗的綜合評價結果與實際腐蝕情況最接近；而通過分析對比，總結出采用的多指標綜合評價法與碳鋼埋藏試驗結果的符合率為73%，符合率是土壤電阻率單項指標評價結果的2.3倍。因此，多指標綜合評價法是喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價最適宜的方法。

1 喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價

按多指標綜合評價法，根據調查取得的土壤腐蝕性環境因素指標對喇嘛甸油田的土壤腐蝕性進行了評價。由喇嘛甸油田區域土壤腐蝕性分級結果可知，2級腐蝕區域占喇嘛甸油田總面積的2.8%，3級腐蝕區域占37.2%，4級腐蝕區域占60%。喇嘛甸油田區域的土壤類型以黏土為主的二礦、三礦、四礦，土壤含鹽量高，電阻率低，具有極強的腐蝕性，腐蝕性等級為“強”，一礦部分區域土壤類型為壤土或砂土，土壤含鹽量相對較低，電阻率較高，土壤腐蝕性等級較黏土降低1到2個等級，為“中”或“較弱”（圖1）。對比1996年土壤腐蝕性分級圖（圖2）可以發現，近20年來喇嘛甸地區的

圖1 喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖

圖2 1996年喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖

2 埋地管道腐蝕防護對策

埋地油氣管道腐蝕控制的普遍方法是采用防腐涂層和陰極保護的聯合保護措施，其中防腐涂層是管道腐蝕控制的第一步措施，合理地選擇和使用防腐涂層能夠對完好涂敷的管道提供超過99%的保護。油氣管道防腐涂層必須符合以下基本條件：涂層材料是有效的絕緣體；涂層沒有任何破損，而且在回填后保持無破損；涂層長期保持完好。這樣才能達到對管體的保護作用。

針對喇嘛甸油田土壤腐蝕特性及腐蝕機理，從設計源頭治理，根據防腐等級確定內外防腐涂層保護材料。注重過程控制管理，運用陰極保護技術和防腐層破損檢測技術及時保護管體。加強專業化修復力度，嚴格按照施工工序做好埋地管道的修復工作，減少二次穿孔。

2.1針對腐蝕區域優選高性價比防腐類型

在管道防腐設計中，依據喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級，在保證經濟性的同時應選用等于或高于下表要求的防腐層類型。管道外防腐層類型選擇參照表1。

表1 不同腐蝕區域內管道外防腐層類型

2.2加大埋地管道檢測力度，及時修復損壞的防腐層

針對使用年限超過15年以上，腐蝕嚴重的埋地管道要定期檢測，發現防腐層破損按照規范修復，及時控制土壤對埋地管道腐蝕。對于新建埋地管道，竣工后進行復測，發現防腐層破損，要求施工單位及時返工修復。

2.3加大陰極保護力度

該廠共有埋地管道8233.9 km，其中金屬管道7 142.9 km，已建陰極保護站16座，覆蓋6座聯合站、9座轉油(放水)站以及1200 km管道，集輸系統站庫覆蓋率27.8%，金屬管道覆蓋率16.8%。陰極保護技術可以有效地降低埋地管道的腐蝕速率，對于管道的保護具有良好的效果[1]。喇451地區的區域陰極保護系統運行投產后具有明顯的效果，對于被保護的213.9 km管道，2015年僅發生穿孔24次，穿孔率僅為0.112次/（km·a），遠低于公司指標0.5次/（km·a）。因此，在腐蝕嚴重區域，比如喇381地區，實施區域陰極保護措施是控制管道腐蝕、降低管道穿孔率的有效辦法。

2.4應用套管輔助陽極技術，控制腐蝕速率

該廠有報廢的油水井486口，分布不同的腐蝕區塊。每口井表層套管深150 m，重100 t，是一個很好的深埋輔助陽極，利用這座輔助陽極和整流器，建立簡易陰極保護裝置，可以對周邊500 m之內的埋地管道，表層套管進行立體防護，達到對埋地管道的保護目的。

2.5應用犧牲陽極對重要管道進行防護

針對原油外輸等重點管道采用了犧牲陽極陰極保護形式。在聯合站與聯合站之間，聯合站與油庫之間，每一條原油外輸管道沿線布置了若干組金屬陽極，對管線進行保護。在犧牲陽極陰極保護及定期檢測管道的共同保護下，原油外輸管道運行平穩，未發生腐蝕滲漏事故，保障了重點管道的安全運行。

2.6規范埋地管道修復作業

管道的防腐層是應對腐蝕的重要保護手段，但由于管道發生穿孔時，修復施工過程中往往僅對管體進行修復而忽略防腐層的修復，使管道修復部位發生二次腐蝕。而規范化的修復作業應當對管體、防腐層、保溫層及防護層作統一修復，規范化的修復施工可以提高管道的修復質量，提高管道防腐層完整性，減少管道的二次腐蝕危害。

3 結論

通過系統的區域土壤測試分析，明確了喇嘛甸油田土壤參數、土壤腐蝕性以及管道的腐蝕機理，同時繪制出了喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖并在六廠范圍內應用。采取有針對性的埋地管道防腐方式，形成一套適應于喇嘛甸油田的埋地管道防腐保溫技術，進一步提高腐蝕防護的規劃設計水平，大幅度降低了埋地管道腐蝕速率，保障了油田生產的長期平穩運行。

[1]王朝陽，劉學萍，馬青峰，等.探討油氣儲運中的管道防腐問題[J].化工管理，2015（3）：162.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.10.020

2016-03-09

（編輯 李珊梅）

李文娟，工程師，2007年畢業于大慶石油學院，從事油田地面工程系統技術管理工作，E-mail:liwenjuan1@petrochina.com. cn，地址:黑龍江省大慶市大慶油田有限責任公司第六采油廠規劃設計研究所，163114。