油田集输管线的内外防腐技术探讨

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:梁延强
[导读] 摘要:随着社会和经济的进步,各个行业都得到了飞速的发展,对能源的需求量也越来越大,石油是我国能源的主要组成部分,同时也是工业、交通业等产业发展的基础。
        中石化胜利油建工程有限公司 防腐工程公司  山东省东营市  257000
        摘要:随着社会和经济的进步,各个行业都得到了飞速的发展,对能源的需求量也越来越大,石油是我国能源的主要组成部分,同时也是工业、交通业等产业发展的基础。在油田的开采中,原油需要通过管道来实现抽取、存储和运输的过程,同时原油的组成成分复杂,含有很多具有腐蚀性的物质,而且地质环境、气候、温湿度以及施工等因素也都会对集输管线造成一定的影响,导致集输管线出现被腐蚀的现象。因此本文主要对油田集输管线内外腐蚀的原因进行分析,并提出相应的防腐措施。
        关键词:油田集输管线;内外防腐;原因;措施
        油田企业用于输送油气资源的集输管线多为金属材料加工制造而成,如果管道金属表面和油气中存在腐蚀性物质进行接触,管道不同部位形成了数值不同电位,容易引起电化学反应,金属管道会受到腐蚀而破坏。出现腐蚀问题的集输管道功能和作用都会受到很大的影响,会导致使用年限的缩短,严重情况下,出现泄漏问题会对自然生态环境造成很大的影响,人身生命安全会受到威胁,所以加强对集输管线的内外防腐技术的研究,具很高的实用价值。
        1.集输管道穿孔原因分析
        1.1客观原因分析
        首先,管道内腐蚀,管道内部运送介质具有一定腐蚀性是重要原因。油田集输管道主要运送介质为开采后的油气混合物。内部包含大量铁细菌、腐生菌等细菌,此外还有二氧化硫、金属盐、硫化氢等物质。混合物中的各离子之间极易发生电化学反应,这种反应极易引发管道腐蚀。
        其次,管道外腐蚀,包括土壤环境、杂散电流、冲刷腐蚀三方面。第一、土壤环境,土壤为多孔形毛细结构,包含固、气、液三相,土壤内部的水分中含有导电盐。此外,土壤理化性质不均,易引发电化学不均匀性,易形成地下电化学腐蚀。第二、杂散电流,包括直流、交流两种形式,前者类似与电解腐蚀,腐蚀速度快、位置集中。交流杂散电流主要是从集输管周边二次感应交流电考虑,叠加后容易形成电化学腐蚀,危害突出。第三、冲刷腐蚀,该腐蚀主要是水下管子铺设中,受水流影响导致腐蚀性物质在管道外表面堆积,引发蚀点、穿孔问题。
        1.2 主观原因分析
        (1)管道焊口问题。加工集输管期间,需要及时对管子焊口进行特殊关注,该位置厚度小、防腐性差,更容易出现腐蚀穿孔现象。当下常见的焊口处理方法:管道焊缝涂装底漆、热沥青,并缠绕塑胶袋、聚乙烯泡沫等,最后在保温层外端加热提高其粘合效果。施工条件、焊工技能等都会对焊口质量产生影响;
        (2)管道材料问题。集输管制造商为了缩减成本,经常进行管壁厚度减小、更换管材料等操作,甚至部分厂家用报废管道进行加工作为外保温处理。旧管道长期输送介质,使用寿命、性能已经下降。
        2.石油管线腐蚀的机理分析
        在传统的腐蚀理论研究中,认为金属的腐蚀主要是由于金属材质的管线以及加工件与周围的介质发生反应,进而使得管线出现变质的现象。通过对输油管线腐蚀过程以及机理的划分,可以将其分为三大种类型,分别为化学腐蚀、电化腐蚀以及过流腐蚀,而无论哪一种腐蚀都会对管道造成严重的威胁。化学腐蚀的作用是指金属管道与介质发生接触后,发生化学反应进而产生的腐蚀现象,其在反应的过程中没有电流产生。所以在石油集输管道运输中需要对输送介质的流量进行有效的控制。从腐蚀方面来分析可见,影响管道腐蚀速度的物质主要有有机酸、无机盐、硫化物、微生物以及水分等物质。这些物质通过与管道内发生化学反应,进而使得管道的内部发生严重的腐蚀现象。

腐蚀产物通过在管道内的不断积累,使得管道内的物质流速越来越小,进而发生栓塞等。通过加大流速能够使得阻塞被快速冲击,也能够在一定程度上减少阻塞存留,通过实验测试表明,管内的流速最好控制在1 米/ 秒以上的速度。在设计管线的过程中需要对腐蚀管线最低的流速控制范围进行预测。电化学腐蚀则主要指的是,金属管线与原油中的电解质形成原电池的过程,进而导致金属管线发生腐蚀。
        3.防腐技术实施策略
        3.1缓蚀剂防腐
        现如今,油田集输管线基本都是金属材质,而石油中很多元素具有很强的腐蚀性,很容易腐蚀油田集输管道。因此,在腐蚀介质中添加缓蚀剂,能够将油田集输金属管线的腐蚀程度和速度大大的降低。缓蚀剂的价格低廉,作用明显,很多油田企业都会运用缓蚀剂防腐技术来对油田集输管线实施防腐。运用缓蚀剂防腐技术既经济又有效,因此,在油田集输管线的防腐上运用的十分广泛。
        3.2防腐涂层技术
        在油田集输管道防腐技术当中,防腐涂层技术也是非常有效的防腐技术。其作用和原理就是通过涂层来将外部介质与油田集输金属管线相隔离,减少油田集输管线腐蚀问题的发生。通过运用防腐涂层技术,将管道和防腐层之间的耐热性、韧性、粘结性以及抗低温性进行有效的连接,还能够有效的修复损坏的油田集输管线。在防腐涂层的选择上,要对涂层的化学稳定性、防水性、电绝缘性、耐阴极剥离性和抗微生物腐蚀性进行选择和确定。与此同时,在敷设油田集输管线时,要对油田集输管线的质量进行严格的检查。如果管道出现了问题,就要按照规范和要求对其进行维修,减少损害防腐涂层的问题。
        3.3阴极防腐技术
        阴极防腐技术常用于长距离的油田集输管线的防腐。阴极防腐技术中的外加电流阴极保护技术将被保护的管线连接负极电源,并在电源的正极处接入一块能导电的惰性材料,能够有效的一致金属电子的损失,从而实现管线防腐的目的。
        3.4及时更换管线
        对集输管道进行保护,促进石油行业的健康发展,同样需要相关工作人员能够对集输管线进行监控,对其存在的腐蚀现象提前发现,并在对其进行维护的过程中,及时更换集输管线设备,从而防止腐蚀对管线造成严重影响,限制石油的正常开采和有效运输。
        4.总结
        通过对油田集输管线内外腐蚀问题展开分析,明确了腐蚀的原因,并有针对性地确立了防腐技术实施策略,藉以保证油田开采过程的正常推进,为国家发展做贡献。
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