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油田地面集輸系統(tǒng)腐蝕機(jī)理研究與對策

2019-10-21 10:21:38錢宇程
關(guān)鍵詞:設(shè)備系統(tǒng)

錢宇程

【摘 要】石油是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中必不可少的主要能源之一。加強(qiáng)油田地面集輸系統(tǒng)的防腐工作,可以保障原油的持續(xù)供給,對我國的工業(yè)化持續(xù)性生產(chǎn)具有重要意義。同時(shí),加強(qiáng)油田地面集輸系統(tǒng)的防腐工作,保證油田集輸系統(tǒng)持續(xù)高效的運(yùn)轉(zhuǎn),還可以實(shí)現(xiàn)幫助政府對國內(nèi)油價(jià)異常波動(dòng)進(jìn)行宏觀調(diào)控的功能。本文就油田地面集輸系統(tǒng)腐蝕機(jī)理研究與對策展開探討。

【關(guān)鍵詞】油田;地面工程;集輸系統(tǒng);腐蝕控制技術(shù)

引言

原油開采之后,需要經(jīng)過技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)輸進(jìn)行進(jìn)一步的加工,在運(yùn)輸?shù)倪^程中,原油中含有的腐蝕性物質(zhì)會(huì)對原油運(yùn)輸管道產(chǎn)生腐蝕作用,為了防止原油腐蝕管道,給油田地面工程的技術(shù)系統(tǒng)造成不良影響就需要應(yīng)用必要的防腐技術(shù)措施,減少腐蝕對于油田的影響,只有這樣,才能夠全民提高油田技術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備的使用壽命,減少維修支出,幫助油田獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1油田地面工程集輸系統(tǒng)腐蝕情況概述

油田地面工程的集輸系統(tǒng)是油田生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),包含各種設(shè)備和管線,由于石油和天然氣成分中含有腐蝕的介質(zhì),會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生一定的腐蝕,引起管線和設(shè)備的損壞,降低設(shè)備和管線的使用壽命,因此,有必要對腐蝕進(jìn)行控制和管理,延長集輸系統(tǒng)的服役年限。導(dǎo)致油田地面工程集輸系統(tǒng)腐蝕的原因是多方面的,埋地管線的腐蝕,管線的外部受到土壤的腐蝕,內(nèi)部受到油氣的腐蝕,容易出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象,引起安全事故。集輸設(shè)備受到油氣的腐蝕,高礦化度的含油污水的腐蝕,泥沙雜質(zhì)的沖擊腐蝕等,都會(huì)降低設(shè)備的使用壽命,增加設(shè)備維修保養(yǎng)的費(fèi)用,給油田生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的安全隱患。因此,對油田地面工程集輸系統(tǒng)進(jìn)行必要的防腐處理,能夠降低油田生產(chǎn)的成本,提高油田生產(chǎn)的安全性。油氣集輸系統(tǒng)中的含油污水中含有硫化氫、二氧化碳、溶解氧等成分,引起電化學(xué)腐蝕。油氣水的高速流動(dòng)狀態(tài),其中含有的泥沙等成分引起的沖刷腐蝕,埋地管線與金屬儲(chǔ)罐底板的埋地腐蝕,對油田地面工程集輸系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的安全隱患,需要強(qiáng)化集輸系統(tǒng)的腐蝕管理,提高油氣集輸系統(tǒng)的效率。由于油田生產(chǎn)的產(chǎn)物中腐蝕介質(zhì)的存在,很容易造成管線和設(shè)備的腐蝕,在油氣集輸系統(tǒng)進(jìn)行腐蝕的防護(hù)措施是十分必要的。可以在處理液中加入化學(xué)的防腐劑,能夠抑制腐蝕的發(fā)生,減少腐蝕對油田生產(chǎn)的影響。如果在油田地面工程集輸系統(tǒng)忽視腐蝕的問題,極易發(fā)生安全生產(chǎn)事故,給油田生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的安全隱患。一旦管線或者設(shè)備發(fā)生腐蝕泄漏的情況,會(huì)引起火災(zāi)、爆炸及中毒的事故,后果非常嚴(yán)重。必須采取有效的措施,防止腐蝕的影響,才能提高油氣集輸系統(tǒng)的效率。

2局部腐蝕的主要表現(xiàn)

垢下腐蝕。鋼鐵表面出現(xiàn)沉積現(xiàn)象,集輸系統(tǒng)時(shí)而表現(xiàn)出的硅垢污油均是指垢下腐蝕。管道下部容易出現(xiàn)垢下腐蝕,防腐涂層因此會(huì)受到破壞,從而將垢層保護(hù)功能降低,使管壁也慢慢發(fā)生腐蝕。在輸油過程中,采出液中含有的礦化度較高,一旦與水接觸就會(huì)將導(dǎo)電率增加,會(huì)由此增加采出液的穿透力,對管道造成更大的損害。(2)孔蝕。集輸系統(tǒng)管壁出現(xiàn)腐蝕小孔,呈現(xiàn)局部的不均勻分布特點(diǎn),這就是孔蝕。集輸系統(tǒng)內(nèi)部很多管道均會(huì)出現(xiàn)孔蝕,因?yàn)榻饘俨牧现泻械幕钚躁庪x子成分較高,金屬鈍化態(tài)腐蝕就容易產(chǎn)生。在油田集輸系統(tǒng)中,鑒于大部分液體存在腐蝕性,與管道金屬活性成分接觸容易發(fā)生金屬孔蝕源。通常情況下,孔內(nèi)金屬表面活性大,而孔外金屬呈現(xiàn)鈍態(tài),這樣就容易使內(nèi)外陰陽極差出現(xiàn),從而造成管道腐蝕,如果長期存在這種腐蝕,非常容易引發(fā)管道穿孔。(3)應(yīng)力腐蝕。靜應(yīng)力引起的腐蝕就是應(yīng)力腐蝕,在腐蝕介質(zhì)影響下,脆性開裂是集輸系統(tǒng)管道經(jīng)常容易發(fā)生的問題,對系統(tǒng)的破壞將大大增強(qiáng)。一般,應(yīng)力腐蝕并不容易被發(fā)現(xiàn),其產(chǎn)生也沒有征兆,需要提高防范意識(shí),避免引起更大的問題。

3油田地面工程技術(shù)系統(tǒng)防腐措施

3.1針對金屬管道和設(shè)備內(nèi)部的防腐工作

為了避免石油在運(yùn)輸過程中對于運(yùn)輸管線和設(shè)備內(nèi)部造成腐蝕,就需要做好金屬管道以及設(shè)備內(nèi)部的防腐工作,具體來說,就需要在金屬管道內(nèi)部應(yīng)用先進(jìn)的涂層技術(shù),涂上先進(jìn)的防腐涂層材料,通過這種方式將設(shè)備和管道進(jìn)行保護(hù),在設(shè)備和管道內(nèi)部形成一層保護(hù)膜,這就能夠避免腐蝕介質(zhì)對設(shè)備和管道造成的滲透,延長設(shè)備的使用壽命。在涂層的選擇上,也是不能夠隨便的,做選取的涂層,必須要具有良好的耐油、耐高溫的性能,只有具備這種性能的涂層,才能夠有效避免含油污水造成的腐蝕,將這種材料應(yīng)用于油田集輸系統(tǒng)的管道當(dāng)中,才能夠達(dá)到管線內(nèi)部的防腐作用。同時(shí)在管線材料方面,可以選擇玻璃鋼或者其他耐腐蝕的材料,采用這種特殊的管線能夠利用內(nèi)壁的吸附特性,避免產(chǎn)生對管線的腐蝕。

3.2金屬管道的外防腐措施

對于金屬管道進(jìn)行外防腐技術(shù)措施,可以通過涂層技術(shù)或者應(yīng)用聚氨酯泡沫的保溫材料進(jìn)行包裹技術(shù),將金屬管道的外壁封閉起來,無論埋地管線還是裸露在空氣中的架空管線,都能達(dá)到非常好的防腐效果。對于長輸管道系統(tǒng)實(shí)施陰極保護(hù)措施,可以選擇犧牲陽極的陰極保護(hù)或者外加電源的陰極保護(hù)技術(shù)措施,避免由于腐蝕電池的形成,而破壞金屬管道的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致泄漏事故的發(fā)生,給油田生產(chǎn)帶來安全隱患。

3.3采用先進(jìn)的技術(shù),及時(shí)清理難溶物

在地面集輸系統(tǒng)的防腐工作中,要注意先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,比如說新型復(fù)合材料的應(yīng)用,新防腐技術(shù)的應(yīng)用等。在地面集輸系統(tǒng)的防腐工作,要注意用發(fā)展的眼光看問題,要考慮到油田的長期發(fā)展戰(zhàn)略,綜合統(tǒng)籌多方面。同時(shí),要及時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的管道清洗技術(shù)清洗管道中的難溶物,要及時(shí)做好地面集輸系統(tǒng)管道的維護(hù)和保養(yǎng),按期檢查管道的使用情況和腐蝕情況,對地面集輸系統(tǒng)的防腐工作給予足夠的重視。

3.4防腐技術(shù)措施的發(fā)展趨勢

為了更好地促進(jìn)防腐的效果,對含油污水的處理過程中,設(shè)計(jì)隔氧系統(tǒng),外加化學(xué)藥劑的處理模式,降低含油污水對管線和設(shè)備的腐蝕。對金屬管線和容器的內(nèi)壁進(jìn)行涂層和內(nèi)襯的雙重措施,減少對其內(nèi)壁的腐蝕,防止各種泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。研制和開發(fā)非金屬的耐腐蝕的材料作為油田生產(chǎn)用管線,達(dá)到最佳的防腐效果。對金屬的管道、設(shè)備及儲(chǔ)罐進(jìn)行外防腐涂層的同時(shí),實(shí)施有效的陰極保護(hù)技術(shù)措施,避免金屬外壁的腐蝕。應(yīng)用泡沫夾克管,對管線實(shí)施防腐保溫措施,既達(dá)到有效的防腐效果,又能減少熱能的散失,提高管道運(yùn)行的效率。

結(jié)語

對于石油企業(yè)來說,地面集輸系統(tǒng)十分重要,良好的運(yùn)輸管線有利于提高石油企業(yè)的生產(chǎn)效率。在石油生產(chǎn)過程中,腐蝕是一個(gè)比較嚴(yán)重的問題,為了避免腐蝕對于石油運(yùn)輸?shù)奈:?,就需要在石油生產(chǎn)中應(yīng)用防腐技術(shù),全面提高石油管道的防腐效果,進(jìn)而幫助石油企業(yè)節(jié)約成本,獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

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(作者單位:大港油田公司第五采油廠)

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