油田地面工程管道防腐施工技术应用探讨

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:郭鹏 周生攀 苏娟
[导读] 在油田管道系统的日常管理工作中经常会遇到管道以为腐蚀的原因造成原油的泄漏,
        郭 鹏  周生攀  苏 娟
        采油五厂营盘山作业区,陕西 西安 710299
        摘要:在油田管道系统的日常管理工作中经常会遇到管道以为腐蚀的原因造成原油的泄漏,原油的泄漏不仅会对周围的环境造成一定的污染,也会对油田企业的发展造成一定的影响。因此,我们一定要在油田的管道地面工程施工的过程中,加强对于管道的防腐工作的开展,借助于相对应的施工技术的使用,实现防腐工作的提升,降低油田地面工程管道的腐蚀率,进而促进石油企业的发展。
        关键词:油田;地面工程;管道防腐;施工技术;应用
        1 导言
        新形势下我国石油工业发展速度很快,生产规模与生产能力有了显著提升,油田地面管道建设工程也快速发展,在安全性与可靠性上有了严格要求。长期以来原油运输一般采用管道运输系统,管道防腐性能的高低对原油管道运行有着极大影响。因此要掌握油田地面工程腐蚀原因,有针对性采取应对措施,为石油安全稳定运输提供可靠保障。
        2 油田地面工程腐蚀原因分析
        2.1 自然因素
        2.1.1输送介质腐蚀性强
        石油本身的含量中就包括腐化性强的东西,像二氧化碳、二氧化硫以及硫化氢等就会在经过管子内部时腐蚀管道内里。现在,国内石油开采处在高含水的生产期间,石油内含的物品中腐化侵蚀性的物质慢慢变得越来越多。在此期间,大部分公司只想着增加采油量,一般都选用聚合物驱或者注水采集等石油开采方案,并利用特别的修井操作方式采集油田,这也就使得石油田地面管道系统里增添了很多油性大、污染严重、腐蚀性强的流体,这样就加快了管道腐蚀的进程,几乎无法防止油田管道产生侵蚀问题和结成污垢现象。在此期间,影响油田管道腐蚀程度和快慢程度的其他自然原因还有天气、气温、湿度等,这些现象一旦变得恶劣,就会使管道运行变得危险,管道的使用时间大大缩短。
        2.1.2敷设环境恶劣
        长庆油田某采油厂所辖区域,包含水泡子、低洼地、湖泊、水域等多种复杂地类,地下水位高,部分区域土壤腐蚀性强,导致管道外防腐保温层失效快,如果防腐保温层破损,极易导致腐蚀性物质侵入防腐保温层内,影响管道防腐效果。
        2.2 人为因素
        2.2.1施工不规范
        在施工过程中,暴力施工、防腐层破损、焊口未作防腐、埋深不满足设计要求等施工因素导致管道施工质量不合格,影响管道全生命周期。
        2.2.2管材不合格
        管道内外防腐层、保温层、管体等管材质量不合格问题,影响管道的运行周期和使用寿命。
        2.2.3运行期监管不到位
        在石油管道持续运行中,工作人员的监管方法和工作人员的施工技艺都会影响管道被侵蚀的程度。举例来讲的话,连续不断的石油运输管道中三通、拐弯及拼接的地方产生腐蚀现象的机率非常的大,在管道线路接口处连接的外部管道线路长期被挤压,所以防腐蚀的那一层就会产生破损现象,管道线路途经石块较多、坚硬物品多、花草茂密的地区,施工过程中的最开始投入的管线表层的防腐层就会早早被破坏。
        3 油田地面工程管道防腐施工技术的应用
        3.1 合理选择防腐涂层
        在油田原油运输管道防腐施工过程中,一般会应用防腐涂层技术,通过将防腐层涂刷在金属管道外部,在缠绕防腐胶带后让外部腐蚀因素与金属管道表面相隔离,确保原有原油管道得到有效保护。在油田原油运输管道中应用防腐涂层,需要重视对防腐涂层材料的合理选择,这是因为防腐涂层材料不一样,其实际性能也有很大不同,在材料科学发展过程中,越来越多的新型防腐涂层材料被应用于油田管道防腐工程中。对此要结合管道运行环境与防腐材料特征,保证防腐涂层材料选择的合理性,能够真正发挥出防腐涂层在油田地面工程管道防腐施工中的作用。


        以沥青涂漆材料为主,因为成本不高,施工简单,在油田管道防腐工程中应用非常广泛,能够有效预防二氧化硫、氯气、碱性物质和盐溶液腐蚀等造成的影响。对环氧树脂材料来说,属于一种新型管道防腐涂层材料,具备较好的防腐蚀性能,可以在恶劣碱性环境下应用,不仅耐磨性较高,硬度也足够,漆膜弹性也能达标,在油田管道防腐施工中将得到更加广泛的应用。
        3.2采用喷砂除锈技术
        在使用内喷砂器进行喷砂除锈前应先通检测器对管线进行初步检查,以防因管线问题发生卡堵。发射器安装完成后,逐次推入内喷砂器,喷砂过程中内喷砂器未出来,石英砂未出净之前严禁停止供气。喷砂结束后先关砂,待末端不再杨砂、出灰之后再停止供气。
        喷砂除锈选用石英砂,末端砂粒喷射距离应在管口1m以外,管内压缩空气流速大于80Nm/s(标况流速)。用筛网进行过滤,将20目的筛网放在8目筛网下面,在20目的筛网中留下的即为8目~20目的颗粒,留下的比列大于90%即为合格;
        用单面刀片划石英砂,如划不动则认为硬度达标;能划动则硬度不达标。喷砂除锈前对比管道表面的状态所对应的GB/T 8923.1中规定的A、B、C、D四种类别,喷砂结束后再使用对应类别的对比卡进行比对,检验是否达到GB/T 8923.1中所要求Sa2.5级,如未达到则需延长喷砂时间直至达到要求。
        3.3涂层施工技术选择
        油田地面工程防腐涂层施工的系统性与复杂性很强,除了要合理选用涂层材料以外,也应该应用先进的施工技术,保证管道防腐性能实现提升。因为材料不一样,所以涂覆工艺不同,油田管道防腐施工涂层技术类型也很多,包括涂刷法、空气喷涂法、滚涂法以及高压无气喷涂法等。其中涂刷法操作很简单,在施工工具上要求不严格,能够在多种情况下应用,缺点是施工效率不高,美观性也很差。而滚涂法效率相对较高,涂层成型效果好,美观性有保证,在直径大、长度长和结构简单的原油运输管道防腐施工中,适应性也非常强。对空气喷涂法与高压无气喷涂法来说,在施工设备上要求很高,施工效率与质量上有保证,要求操作人员有较高技术水平,投入更多的施工成本。
        3.4 阴极保护技术
        在油田地面工程施工中将遇到针孔的现象,若是这些破损位置不能及时得到修复,将为管道的安全、稳定运行带来巨大的威胁。为了解决这个问题,需要采取阴极保护系统,从而有效延缓管道腐蚀速率,达到遏制管道腐蚀现象的目的。对强制电流阴极保护系统来说,其构成部分包括直流电源、管道、辅助阳极和相关辅助设备等构成,在施工中需要增加资金投入,这为施工人员、技术人员等提出了较高要求,需要掌握相应的管道防腐技术与专业知识。在阴极保护系统施工中要关注以下问题:第一,在安装中可以引入铝热焊技术,让电缆与管道连接更加有效,并在施工标准上提出了严格要求;第二,要将绝缘接头设置在入站、管道等处,防止出现电流流失的现象;第三,对应急保护站外部区域来说,应该对辅助阳极进行设置,同时辅助阳极埋藏深度标准必须符合相关要求。
        3.5 加强对防腐措施的监管力度,提升生产技艺的精准程度
        油田地面工程项目中最为重要的步骤还包括监管动工全过程,整个工程的监管任务包含很多内容,要监管整个施工的品质,要监管涂覆技艺,还要监管防腐原料的选择和应用。通常状况下,在开展整个项目工作之前,首先一定要严谨地评价估算开工地区的外部环境,再联系现实情况,计划选用最恰当最有效的防腐方案。工作人员还要计算整个工程的投入资金,在预算之内选用恰当的防止腐化侵蚀的技艺,再进行管道铺设工作。现在,大部分石油田里的管道所使用的零件在提前制造过程中,就做好了防止腐化和侵蚀的准备工作,所以,只要工作人员能够联系现实状况,选用恰当且容易的防腐技术就好了。保障选择的涂覆技艺的合理性是提高石油田地面项目管道防腐动工品质的必然之路,根据涂覆技艺使用方案进行区分,主要包含喷涂、滚涂、高压无气气喷抹等方法,所选技艺不一样,它们的好处和劣势也完全不一样,因此动工企业以及工作人员要按照整个工程的现实状况和计划安排选用恰当动工方案。而且,工作人员也强化监管强度,时不时地去施工地点勘察,如果发现一些漏洞要及时解决,避免产生一些泄露故障。
        4 结束语
        总之,随着管道使用年限的增加,腐蚀现象将更加明显,要保证石油运输更加稳定与安全,应该将石油运输管道防腐措施做到位。对此要结合油田地理位置合理选用防腐技术,保证所用防腐材料性能达标,促使石油运输管道抗腐蚀性实现提升。这样才能有效延长石油运输管道使用年限,保证油田工程管道防腐施工的顺利进行。
        参考文献:
        [1]韩超.油田地面工程管道腐蚀成因分析及施工技术研究[J].化学工程与装备,2019(10):150-151.
        [2]燕春生.油田地面工程管道防腐施工技术应用探讨[J].全面腐蚀控制,2019,33(7):11-12.
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