集輸站管線腐蝕與防護(hù)技術(shù)分析

安彤 朱立軍 桂靜 董娟娟

摘要：當(dāng)前，在集輸場站內(nèi)，管線腐蝕情況普遍存在，如果管線沒有采取必要的防腐蝕手段，將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕、結(jié)垢情況。文章對(duì)集輸站管線腐蝕產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)管線腐蝕防護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討，對(duì)提高集輸站管線腐蝕防護(hù)能力具有較高的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：集輸站;管線腐蝕;防護(hù)

1集輸站管線腐蝕機(jī)理分析

集輸站作為油氣處理、儲(chǔ)存、輸送的場所，產(chǎn)生腐蝕的原因較多，不同的環(huán)境及不同的介質(zhì)產(chǎn)生腐蝕的原因也不同，腐蝕的程度與表現(xiàn)也有差異。通過對(duì)管線腐蝕原因及機(jī)理的分析，可以將集輸站腐蝕的因素概況為以下幾個(gè)方面。

1.1 管道防腐層被破壞導(dǎo)致腐蝕

大量的研究表明，在集輸管線中包括數(shù)量較多的四氧化三鐵，這種產(chǎn)物的形成主要是受到鐵與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。由于管線長期處于潮濕的環(huán)境中，這種環(huán)境為化學(xué)反應(yīng)提供了條件，還有可能形成硫酸鐵這種產(chǎn)物，會(huì)在一定程度上加快管線腐蝕速度。在集輸站管線實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)發(fā)生防腐層老化的情況，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致管線穿孔，進(jìn)而給油田生產(chǎn)企業(yè)帶來較大影響和損失。如果在各類因素綜合影響下，管線涂層脫落，特別是在管線接口處出現(xiàn)防腐層脫落的情況，會(huì)給管線產(chǎn)生裂紋。并且腐蝕程度會(huì)順著裂紋方向延伸，最終會(huì)使得防腐層和金屬之間相互分開，讓水從裂紋中滲透到集輸管線中，帶來諸如穿孔、腐蝕等一系列問題[1]。如果管道防腐層沒有原來的粘結(jié)性能，會(huì)徹底失去防腐能力。在集輸管道的運(yùn)輸、安裝過程中，難免發(fā)生管道之間的互相碰撞、震動(dòng)，受外力影響，管線的防腐層會(huì)大概率產(chǎn)生一定程度的損壞。在對(duì)管線進(jìn)行補(bǔ)口施工時(shí)，如果質(zhì)量監(jiān)管不到位，也會(huì)在接口處產(chǎn)生腐蝕問題。尤其在管線彎頭處、管線接口位置，最容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)腐蝕情況，應(yīng)該及時(shí)采取防腐蝕手段，避免出現(xiàn)管線穿孔或者二次穿孔情況出現(xiàn)。

1.2 集輸站管線材料存在質(zhì)量缺陷

如果管線質(zhì)量存在缺陷，加上長時(shí)間在具有腐蝕情況的環(huán)境中運(yùn)行，在各類因素及電化學(xué)腐蝕作用下將會(huì)給管線帶來較為嚴(yán)重的腐蝕問題。因此，在原材料采購時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注管壁的厚度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)管線出現(xiàn)損壞，不建議對(duì)破損處直接焊接，而是直接進(jìn)行更換，以能夠更好的延長管線使用壽命[2]。

1.3 集輸站管線腐蝕影響

集輸站管線中的介質(zhì)腐蝕已經(jīng)成為影響管線腐蝕的決定性因素。例如，溶液中存在的溶解氧，能夠加速金屬腐蝕行為發(fā)生。采出液中含有不同含量的溶解氧，會(huì)給金屬帶來不同程度的腐蝕。不僅如此，原油中含有的二氧化碳，也會(huì)在液態(tài)介質(zhì)環(huán)境中對(duì)管線帶來腐蝕。在干燥的氣候和環(huán)境下，二氧化碳對(duì)金屬不會(huì)產(chǎn)生腐蝕，在液態(tài)環(huán)境中，由于和金屬管線接觸后會(huì)以較快的速度發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面會(huì)出現(xiàn)不同數(shù)量的腐蝕產(chǎn)物或者出現(xiàn)結(jié)垢情況。如果產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物厚度較大并且較為致密，在金屬表面會(huì)形成一層保護(hù)膜，對(duì)管線起到保護(hù)作用，能夠進(jìn)一步阻止腐蝕行為的發(fā)生，會(huì)降低腐蝕反應(yīng)速率。如果腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物不致密或者多孔隙，則會(huì)使管線處于缺氧狀態(tài)，容易加速管線腐蝕行為發(fā)生。如果存在硫化氫，在大部分情況下，采出液中都含有不同量的硫化氫，硫化氫在干燥的氣候中也不會(huì)對(duì)管線產(chǎn)生腐蝕行為，在溶液中，會(huì)加快管線的腐蝕。嚴(yán)重的情況下，還容易導(dǎo)致管線出現(xiàn)開裂的情況[3]。從溶解度大小看，硫化氫的溶解度較高，一旦溶解，會(huì)以較快的速度發(fā)生電離行為，會(huì)降低溶液的PH值，也就會(huì)使得液體處于酸性環(huán)境中，對(duì)管線的腐蝕程度會(huì)較高。

2集輸站管線腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究

第一、開展緩釋既性能評(píng)價(jià)和配方優(yōu)化。不同的緩釋劑配方具有不同的腐蝕防護(hù)效果，現(xiàn)場選擇時(shí)應(yīng)該結(jié)合腐蝕原因、腐蝕類型、腐蝕速率要求進(jìn)行緩蝕劑配方的選擇，已達(dá)到性能好、價(jià)格低、防腐蝕效果好的目標(biāo)。

第二調(diào)整系統(tǒng)中的PH值。由于在中性環(huán)境中系統(tǒng)腐蝕速率較低，因此要通過加藥或者添加改性劑的手段將系統(tǒng)的PH值調(diào)整到中性狀態(tài)，阻止腐蝕行為的發(fā)生。

第三、開展腐蝕機(jī)理研究。通過化學(xué)手段分析腐蝕產(chǎn)物，在全面認(rèn)識(shí)腐蝕產(chǎn)物類型的基礎(chǔ)上，開展腐蝕機(jī)理研究，最終篩選出能夠較好起到腐蝕防護(hù)效果的藥劑，較好的進(jìn)行管線腐蝕防護(hù)工作。

第四、積極開展采出水處理及回注系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)技術(shù)

在產(chǎn)出水處理系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)方面主要技術(shù)為：采出水處理系統(tǒng)過濾器及其配管內(nèi)壁涂防腐層進(jìn)行防 腐處理;三相分離器、儲(chǔ)油罐進(jìn)行犧牲陽極陰極保護(hù)技術(shù)，采 用鋁合金犧牲陽極作為犧牲陽極材料，對(duì)裝置進(jìn)行陰極保護(hù)防 腐處理;在污水處理系統(tǒng)處理前端加緩蝕劑減緩腐蝕[4]。采出水回注系統(tǒng)防腐主要是使用玻璃鋼油管，采出水回注過程中，由于回注井井筒存在腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象，容易造成注入壓力升高、注入困難的問題。玻璃鋼油管具有耐腐蝕、重量輕、抑菌抗蛀、耐磨好、內(nèi)壁光滑等優(yōu)點(diǎn)，在回注井檢管時(shí)將原井鋼制油管更換為玻璃鋼油管，注入壓力降低，使用效果較好。

3結(jié)束語

由前面的論述可以看出，導(dǎo)致油田集輸站管線腐蝕的因素有多種，有些因素屬于管線內(nèi)部介質(zhì)質(zhì)量的影響，有些因素屬于管線所處的環(huán)境以及管線自身存在的缺陷影，由此可見，為提高管線運(yùn)行壽命，降低管線腐蝕速率、減少由于管線腐蝕產(chǎn)生的不正常運(yùn)行，同時(shí)開展管線腐蝕因素及機(jī)理研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在管線防腐方面，油田集輸站管線面臨復(fù)雜的環(huán)境，在加強(qiáng)日常管理的同時(shí)，應(yīng)該積極引入先進(jìn)的防腐技術(shù)和防腐手段，采取科學(xué)有效的防腐措施，進(jìn)行管線腐蝕防護(hù)。同時(shí)還應(yīng)該強(qiáng)化管線施工質(zhì)量監(jiān)管，在監(jiān)管過程中，一旦發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問題，應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行改正和完善，從源頭上控制管線腐蝕速率。不僅如此，在集輸站管線防腐方面，應(yīng)該科學(xué)合理的運(yùn)用好防腐工藝技術(shù)，通過不斷提高管線涂層腐蝕防護(hù)性能，降低管線腐蝕速率，確保管線能夠長期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行，為油田的有序管輸和污水處理提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兵，李長俊，朱偉， 等. 結(jié)垢及除垢技術(shù)在管道中的應(yīng)用研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2018，28（1）：28-30.

[2]秦立勇. 油田地面集輸管線的防腐管理路徑探析[J]. 石化技術(shù)， 2019， 26（7）：183-184.