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地面集输管线腐蚀穿孔分析及防治措施

发表时间：2021/4/16 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：崔宝珠王家佳朱彩红季凯旋

[导读] 目前集油管道主要采用金属材料，油气中腐蚀性物质较多，长期受到腐蚀性物质的腐蚀，导致集输管道腐蚀加剧，严重影响集输管道的使用效率和使用寿命。

中石化胜利油田分公司河口采油厂油气管理中心陈南联合站山东东营崔宝珠王家佳朱彩红季凯旋 257000

摘要：目前集油管道主要采用金属材料，油气中腐蚀性物质较多，长期受到腐蚀性物质的腐蚀，导致集输管道腐蚀加剧，严重影响集输管道的使用效率和使用寿命。如果不及时处理集输管道的腐蚀问题，集输管道的油气泄漏将严重污染周围环境。在对集输管道的腐蚀分析中发现，管道需要氧化反应和电解液的形成，而使用导体使带电离子不断使用，导致集输管道腐蚀。
关键词:集输管线；腐蚀；电解质；质量控制
        引言：油气是我国各领域发展重要的资源，在油气资源开采过程中，依靠集输管线将油气运输到储存区域。但是油气中存在较多的腐蚀物质，严重腐蚀集输管线，此外集输管线受到自然因素等影响，会加速腐蚀速度。本文围绕油田集输管线的腐蚀原因以及质量控制展开讨论，腐蚀原因主要分为集输管线质量、防腐层老化以及运输过程等，针对上述问题进行深入的讨论，为防腐蚀实施的控制措施提供参考依据。
        一、油田集输管线的腐蚀原因
        1、防腐层破坏对油田地面集输管线腐蚀的影响。油田地面集输管线的防腐层以沥青为主，输送的水、油等流体的快速运动将会长期冲刷管道内壁，破坏防腐层，同时防腐层自身的老化等影响因素将会导致沥青防腐层遭到破坏，从而将会使集输管线由焊接处产生裂纹，逐渐扩延，严重时将会导致防腐层完全剥离管道，潮湿空气一旦进入将会造成集输管线的腐蚀穿孔。
        2、管线质量对油田地面集输管线腐蚀的影响。金属材料主要用于集输管道。管道腐蚀是由于金属材料与有关物质发生化学反应而引起的。因此，集输管道的材质是腐蚀问题的直接原因。集输管道所用材料应具有良好的抗氧化、防腐性能。具有高耐蚀性的金属材料可以避免金属管道的腐蚀。很多集输管道会选用质量较差的材料，金属材料在焊接过程中容易发生焊接。油气利用焊缝腐蚀集输管道，在焊缝处产生电解反应，反应范围扩大，导致管道腐蚀速度加快。
        3、腐蚀介质对油田地面集输管线的腐蚀影响。无论油田地面集输管线用于输送原油、天然气还是污水等，其中都含有水这一诱发腐蚀的关键因素，除此之外，集输管线输送的原油中还存在氧气、二氧化碳、二氧化硫等众多具有腐蚀性质的介质，由于现在开采的原油多为高含水原油，含水量的提高加速了原油介质成分在输送过程中的化学反应，从而加重了地面集输管线的腐蚀程度。
        4、运输过程中的问题。在油气输送过程中，油气与储油装置相互摩擦，受到包括硫化氢和金属盐离子在内的离子化学反应的影响，在短时间内腐蚀输送设备。
        二、集输管线腐蚀穿孔的防治对策
        1、注入缓蚀剂，抑制介质腐蚀。对于介质腐蚀，往油田地面集输管线中注入缓蚀剂是有效的防腐措施之一，为了更好地保证防腐效果，抑制含水率高的地面集输管线中各种腐蚀介质的影响，需要结合腐蚀环境选择合适的缓蚀剂，并且根据腐蚀环境的变化情况动态调整缓蚀剂的注入量。

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例如，对于油田掺水端的地面集输管线，为了更好地进行防腐，可以选择JH-305-01型缓释阻垢剂，在掺水泵入口处注入少量的缓蚀剂，同时，在计量间同样注入相同类型的缓蚀剂，增强抑制管线腐蚀穿孔的效果，而对于污水处理流程中的集输管线，由于需要经过除油、过滤等众多环节，随着多道工序的处理，在污水沉降罐出口处所注入的缓蚀剂防腐效果将会逐渐减弱，为了更好地保障防腐效果，可以根据各个工序的实际腐蚀环境，在不同环节选择恰当的位置多次注入缓蚀剂或者在入口处增加缓蚀剂的注入剂量，保证各个环节都可以发挥有效的防腐作用。除此之外，对于污水或者高含污水的集输管线，采用碳钢材质的集输管线，加注缓蚀剂，能够有效降低油田地面集输管线的腐蚀风险。
        2、优化集输管线质量。油田企业应优化集输管线质量，选用高质量的材料，并且要求材料具备良好的抗腐蚀性能，在储运的各个环节，都能减缓管线发生腐蚀的速度。在优化集输管线过程中，油田企业在管线的铺设环节，应对选用的管线材料质量进行深入的检测，包括材料的型号、出厂合格证书等，若上述指标存在问题，应及时更换，避免存在质量问题的材料作为集输管线。其次在完成管线焊接后，工作人员应认真检测焊接的膨胀率，根据焊接膨胀率判断管线的连接情况，防止管线使用不同的材料，出现膨胀率不一致的问题，影响到管线的使用寿命。
        3、强化日常管理，减缓管线腐蚀。为了更好保障油田地面集输管线的防腐效果，需要从人为管理角度出发，强化日常管理，加强对管线的定期检查、定期清理、维护与施工现场的监督管理，加强对重点管线的腐蚀情况的关注和监测，不断提升管线现场施工质量水平，尽可能延长管线的使用寿命，从管理角度做好油田地面集输管线的防腐工作。例如，在油田地面集输管线的现场施工过程，要严格遵循设计、施工要求和标准，执行相关作业规范要求，由专业能力强，富有经验且具备相应操作资质的技术人员进行施工，并设置专门监查人员，负责对管线的规格、材质等情况进行监督检查，防止出现管线质量不合格，以旧带新等违规施工情况，在开展集输管线的回填工作时，选用细沙土，防止造成接缝处出现应力作用造成管线破裂。整个施工过程要做好对管线设施的保护，严格禁止强拉强拽，造成管线防腐层的破损，一旦出现，要立即停工，对管线进行防腐层补修，在确认补修合格后再继续恢复正常施工。在日常管理工作中，要做好管线防腐的“事前预防”，定期对油田地面集输管线进行无损检测和管线、管件的使用年限检查，尤其是重点集输干线或者输送注水、污水和高含水率原油的特定管线，一旦发现管线腐蚀，立即采取补救措施或者及时进行更换。对于超出使用年限的管线和管件，要及时进行更换，避免出现管线腐蚀穿孔的现象。
        结语
        综上所述，油田集输管线出现腐蚀问题，应对管线的质量、防腐层以及运输过程进行分析，根据上述原因实施防腐蚀措施，保证集输管线材料质量和防腐蚀性能符合使用要求，增加对防腐层的保护，借助牺牲阳极法或者外加电流阴极保护法，使管线保持在良好的运行状态。若管线出现较为严重的腐蚀情况，应及时更换管线，同时对原有的管线增加检测，针对管线出现的腐蚀问题及时处理，从而提高管线的运行能力，提高油气的生产效率。
［参考文献］
[1]肖雯雯. 浅析油田集输管线的腐蚀原因及防腐措施[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2013(1): 278.
[2]史云鹏. 油田集输管道腐蚀检测和防护对策分析[J]. 化学工程与装备, 2019, 265(02): 112-113.
作者简介：崔宝珠，女，湖北省襄樊市，汉族，专科学历，集输高级工，研究方向为油气集输系统能耗。