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石油钻采设备的防腐技术研究

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：任吉喆

[导读] 摘要：在石油钻采工作项目中，许多设备都是在地下进行作业的，这些设备面临的环境非常糟糕，所以特别容易受到周围环境的影响，尤其是设备腐蚀的现象十分明显。

        大庆钻探公司钻机研究院黑龙江大庆 163000
        摘要：在石油钻采工作项目中，许多设备都是在地下进行作业的，这些设备面临的环境非常糟糕，所以特别容易受到周围环境的影响，尤其是设备腐蚀的现象十分明显。本文对石油钻探设施的防腐技术进行了相关研究，分析现有问题，根据实际情况制定有针对性的改进措施，从而保证石油钻探设施的防腐特性。
        关键词：石油钻井设备；防腐工艺；措施
        石油钻探设备主要在油田等地区进行作业，这些地区的环境一般情况下都十分恶劣，如沙漠、海洋或沼泽地等。在这种情况下，石油开采设备长期处于恶劣环境中，面临如泥浆、空气和粉尘的侵扰，相关部件还可能因石油开采期间的高强度使用而磨损，对采矿设备的表面造成损害。此外，石油开采是一种长期的活动，设备长期循环利用，在设备磨损的情况下进一步加速设备的腐蚀。一旦设备腐蚀，它的寿命大大缩短，很有可能因设备损坏而发生安全事故，这不仅会降低石油开采的效率，而且还会对工作人员的安全产生重大影响。为了有效防止石油开采设施的腐蚀，有必要加强对防腐蚀工艺的研究。
        一、石油钻井设备方面的问题
        1、油漆没有适当的配套设备
        油漆一直是石油钻井厂防腐的主要措施之一，喷漆可以有效地提高设备的耐腐蚀性，由于石油开采是在诸如海或戈壁沙漠之类的环境中进行的，因此保存工件的方法需要合理改进。但是一些专业人员对于油漆的喷涂工作并没有给予足够的重视，普遍认为在这个工作中只要对工件的表面进行油漆的喷涂就可以了，但是根据实际情况的反应，这样的喷涂是明显不足的。工件表面所使用的油漆是采用的配套油漆，一些具有金属锌和双氧底漆的比例混合对于结构件来说就是一个良好的防腐处理。但是由于工作人员在喷涂过程中消耗了其中的金属锌，所以会很大程度的减少油漆耐性，并且还会影响结构件的表面形象。
        2、设备维修不足
        在石油钻探作业中，许多工作人员面临着恶劣的工作环境，采矿设备的大部分部件是钢质，由于其独特的特性，钢在沙漠中具有一定的腐蚀性，特别是在水下长时间使用时。如果工作人员没有及时采取保护措施，例如在工件表面上涂油漆或涂层，操作设备在使用一段时间后就会失去基本的防腐性能。因此难以继续正常操作，这将影响到整个采集过程，同时也影响到石油开采率。
        二、设备表面喷涂工艺的研究
        在石油开采主要的工作场所是陆地、海洋、戈壁、沙漠和沼泽等地区，那里的地理和气候环境极为恶劣。24小时内气温变化很大，在高温下，空气液压流向设备，水蒸汽在较低的温度下冷凝，由此导致钻井设备上的冷凝水聚集，沙漠里的风沙也很大，在某种程度上加速了设备的腐蚀。设备在这样的工作环境中，一般情况下会用油漆作为设备的保护涂层，由于油漆中所含的化学品可能会产生其他化学反应也会对设备产生影响，因此我们有必要对设备的防腐技术进行改进。
        1、使用专业喷涂技术
        在不同的石油开采环境中使用的设备可能会有所不同，因此喷涂技术的使用必须适合当地的情况。例如，在海上石油钻探设备的防腐处理中，通常使用在海洋石油开采中相对成熟的冷凝喷雾法。该技术过程主要包括清洗设备表面，去除锈原料和其他杂质，然后用专门的方法清理设备表面等。该工艺的最重要部分，包括确定工艺参数和在工艺完成之前进行正确的分析，是确保涂层与设备之间的良好整合和涂层质量的提高。
        2、预处理工艺的合理改进
        在喷漆工艺中，它对设备的预处理也非常重要，因为设备本身是金属材料，表面可能含有杂质，如锈或氧化物。对于难以消除的碳氢化合物污染等物质，需要使用溶剂和乳液等工艺去除，在溶剂去除碳氢化合物污染中使用的药物包括丙酮、松油等，在涂料选择过程中还必须充分考虑到不同的抗锈等级，并且要测得它们之间合理的调配比例。

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        3、含有铝锌油漆的喷涂技术
        喷铝和喷锌的工艺主要是应用于钢结构的防腐中，其中电弧喷涂是使用较广的一种，电弧喷涂的防腐原理则是通过电弧喷涂设备，将两根带电的金属丝铝、锌进行加热、熔融、雾化和喷涂，最终形成防腐涂层，外面再加上有机封闭涂层，从而产生一个长期有效的防腐复合涂层，此涂层具有使用时间极长的特点。复合涂层的抗腐蚀寿命在30年左右，接下来的操作很简单，只需在喷弧涂层上施加额外的闭合涂层，由该方法获得的涂层是可持续的。通过提高操作效率和相关的工作安全性，提高了涂层和设备之间的粘度，并提供了良好的防腐保护，即使在部分缺少防腐涂层之后，这种技术也是大大提高了设备的耐腐蚀性，延长了钻井设备的使用寿命。
        三、提高设备防腐工艺水平的措施
        1、改进涂层系统
        在石油开采中，地理环境对采矿设备的要求非常严格。由于大多数石油开采活动是在地下或深水中进行的，因此对设备的保护较少。为了有效地将设备从不利的外部环境中分离出来，可以在设备的外面添加一层涂层以保护设备的表面。这是一个过程非常简单的保存技术，油漆是涂层的首选材料，特别是油漆组合的优势更为明显，因此我们需要充分考虑到油漆组合物的特性，了解它是否与设备中的金属发生反应，并确保该涂料具有良好的耐腐蚀性，涂料在防腐蚀中起着关键作用，只有充分考虑到这些影响因素和油漆的特性，才能为设备创造良好的防腐蚀环境。
        2、选择适当的油漆
        脂肪族聚氨酯涂料具有高的抗腐蚀性能，设备表面上的油漆也是主要的耐气候物质。设备的耐腐蚀性和耐气候性之间有着密切的联系，脂肪族聚氨酯表面具有高的耐磨冲击性，设备在作业的过程中，部件始终受到如碰撞摩擦等方面的影响，所以脂肪族聚氨酯涂料是最佳涂料。此外，氯化橡胶涂料具有优异的耐腐蚀性，并且由于橡胶的结构性能，良好的耐性水许多海上或海滩上的油田在其采矿设备周围的环境中更为湿润，因此这些地区使用的设备更倾向于使用氯化橡胶油漆。
        3、优化防腐喷涂技术
        在喷施防腐涂层之前，必须添加底漆层以保护设备，提高底漆与设备之间的粘合度，确保底漆与设备在短时间内的粘合。底漆的点涂层工艺中的温度非常高，并且在喷涂后合理地固定底漆。必须注意每一涂料层的干湿性，并确保每一涂料在对随后的喷漆过程产生影响之前都符合干燥标准，这样可以确保钻井设备涂层之间的良好粘合性。确保石油钻井设施的良好耐腐蚀性，需要合理的温度和控制时间，精简油漆层的配置，并分析油漆的各种特性，例如关于粘合性、硬度和厚度等基本信息。对于新的油漆涂料或喷涂技术，需要进行多重性能研究，包括耐水性、耐热性、耐盐性等方面。
        结论
        对石油钻探设施防腐工艺的研究不仅是科学研究的一个重要部分，也是解决石油钻探问题的一个重要手段。生产新时代石油钻井设备维修人员必须紧密结合专业经验和油田开采的实际需要，采用先进技术，选择有针对性的喷涂材料，提高油井设备防腐蚀的质量，确保安全运行，有效保证设备的效率，促进国家石油工业的发展。
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