油田地面集輸系統(tǒng)腐蝕機(jī)理研究與對策

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。

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（作者單位：大港油田公司第五采油廠）