刘艺盈
中国石油工程建设有限公司北京设计分公司 北京 100085
摘要：油田地面工程外输金属管道在长期运营中处于自然环境中，受到自然侵蚀、环境变化的影响比较大，而外输流体石油自身也有一定的腐蚀性，因此油田地面工程外输金属管道在运行中容易腐蚀，不利于其安全运行。由于管道腐蚀穿孔石油泄漏后，需要耗费极大人力物力维修，造成巨大的经济损失，既浪费资源与能源，又造成环境污染。本文重点分析研究油田地面工程外输金属管道腐蚀形成原因和施工技术，增加腐蚀防护效果，对确保石油外输金属管道安全运行具有重大意义。
关键词：输油；管道；腐蚀成因；施工技术
1油田地面外输金属管道腐蚀
1.1油田地面外输金属管道工程腐蚀概述
油田地面工程属于大型的工程项目，复杂性较高，不仅施工体量巨大，且还会跨越多个区域进行项目施工，而很多项目的施工都会面临着复杂的自然环境和地形条件，不同地区的管道运行环境相差很大，所出现的腐蚀问题也有着明显的差异，导致腐蚀的原因较为复杂，所以油田地面工程外输金属管道防腐蚀工程和技术难度较高。随着我国石油开采的高速发展，我国很多的油田已经全面进入到开采的后期阶段，注水开发、聚合物驱等是比较常见的开采方式，所开采的油液矿化度升高，采出液的矿化度会比较高，所以在运输中容易结垢、腐蚀，导致管道发生穿孔的危害，影响油品运输的安全性，也会导致巨大的损失。
1.2 油田地面外输金属管道腐蚀成因概述
1.2.1 化学和电化学因素
因为油液内存在比较多的盐、悬浮小颗粒，特别是伴生气中含有硫化物和二氧化碳时，与水的结合形成腐蚀性溶液，存在化学腐蚀甚至电化学腐蚀的风险，在油品的运输环节极易导致管道腐蚀严重的问题发生，危害运输的安全性。
1.2.2物理因素
油田地面工程在投入运行之后，因为温度、压力、油气比、含水率、液体动力条件、砂和固体颗粒等方面因素，存在均匀腐蚀、局部点蚀和缝隙腐蚀、冲刷腐蚀和磨损腐蚀的风险，给管道腐蚀产生严重的危害。传输介质流动速度越快，管道内壁受到微小颗粒冲蚀影响更加严重，增加了腐蚀的类型，当管道防腐层也产生损坏时会发生更严重的腐蚀，进而威胁金属管道的使用寿命。
1.2.3 微生物因素
微生物附着在材料表面的生物膜中的生命活动会促进或导致油田地面工程外输金属管道的腐蚀和破坏，造成金属局部腐蚀，还能增强电偶腐蚀，磨蚀。微生物种类繁多，作用也不同，但其中在厌氧环境下占腐蚀主导地位的为硫酸盐还原菌（SRB）。
2导致油田地面工程外输金属管道腐蚀的原因分析
2.1 外腐蚀
油田地面工程外输金属管线多为地下埋设管道，直接与自然环境接触。外腐蚀是一个重大的现实问题，无论是土壤直接造成的土壤腐蚀，还是杂散电流腐蚀和微生物腐蚀，都会导致管道外腐蚀更加严重，甚至穿孔，造成不可估量的后果。因此，结合不同金属管道的使用环境展开分析腐蚀的原因，选择最佳的耐腐蚀施工材料，确保施工的规范和有效，选取合理的腐蚀监测方法，可以有效的提高金属管道的耐腐蚀性能，避免发生严重的腐蚀问题，保证石油资源的输送可以满足安全、稳定、高效和环保的要求。
2.2内腐蚀
油田地面工程金属管道内腐蚀往往会比外腐蚀更加的严重。
油田地面工程金属管道内输送的介质涵盖众多腐蚀相关的参数，比如温度、压力、含水率、水的润湿性、油气比、水动力条件、二氧化碳分压和硫化氢分压、水质（总含盐量、pH值、氯离子含量、氧含量、碳酸氢根含量等）、细菌、砂和固体颗粒等，在长期传输之下，存在多种腐蚀类型共存的情况，给防腐措施选择、施工技术方式以及腐蚀监控方式增加难度。
3油田地面工程外输金属管道防腐施工技术
3.1 优化防腐施工设计方案
油田地面工程管道外输金属腐蚀控制手段、防腐蚀施工的质量和效果以及腐蚀监测方式对于管道运行的总体效果有着直接的影响。因此，规范油田地面工程管道外输金属选材原则，识别分析腐蚀因素，计算腐蚀速率，明确腐蚀控制手段，选取有效的施工技术方式是必不可少的。管道材料的选择主要取决于管道内介质的腐蚀性、流态以及缓蚀剂的有效性，兼顾实用性与经济性，多种方案比选，综合分析选出最佳方案。管道防腐手段有多种，如有增加腐蚀余量、加注化学试剂、选取合适的内涂层或外涂层，增添阴极保护措施等。选取管道防腐手段时，可支持多种防腐手段协同作用，提升防腐蚀效果。施工技术更是重中之重，有效的监督管理可以较大幅度的提升施工质量。
3.2 内外防腐手段
油田地面工程管道在施工环节，防腐蚀原材料和施工技术水平对于内外腐蚀的防腐蚀效果影响较大。因此，需要严格按照技术标准开展防腐蚀施工，选择最佳的防腐蚀涂层材料，且要不断的改善防腐蚀施工工艺，切实提升外防腐的质量水平，保证防腐蚀效果合格。
结合不同施工工艺特点，涂层防腐措施分为涂刷、滚涂、空气喷涂等方式。其中，涂刷施工应用最为广泛，其优势就是设备简单、操作方便，但对于工程量大的项目难以满足实际施工的需要。与该方式对比分析，滚涂法的效果比较好，均匀性达标，且质量水平较高，应用到管径比较大的防腐施工效果较好。而空气喷涂法和上述两种方式对比，效率更高，但是该设备的成本较高，操作也比较复杂，所以在选择时要综合分析各种因素，以确保防腐施工的效果和质量。
阴极保护是目前比较常见的防腐处理方式。这是一种电化学腐蚀防腐蚀处理方式，需要一整套的配套措施，工作原理就是在管道上施加电流，让管道金属氧化现象受到抑制，对于管道薄弱部位有效的保护。实际应用中，一些建设较早的管线位于耕地数量较多的地带，存在阴极保护桩丢失、损坏的问题，因此，合理布置现场，加强防腐蚀改造施工，有利于提高管线运行质量，延长使用寿命，还可以降低运行成本。
3.3加强管道日常防腐管理
切实提升施工工艺，可以有效的促进油田地面工程外输金属管道的防腐蚀效果，避免因为施工工艺性较差或者执行不严格而导致的腐蚀问题。切实提升防腐蚀管理的连续性、有效性，在施工环节，保证管道埋设深度符合要求，保证管道表面保温层的完整性，接头的防腐蚀处理效果合格，重点做好土层内放管线和渗氮管线监督管理，保证防腐蚀效果合格。做好管线防腐蚀处理工作，对于新建设管线需要实施基线检测。在施工环节，需要做好搭接施工管理，保证管线基线符合要求，且要定期做好管线的运行情况检查工作，保证管线质量合格。
4结语
油田地面工程外输金属管道是我国重要石油资源输送的基础设施，并且在投产运营中，控制解决金属管道腐蚀的问题，有效提升金属管道防腐蚀效果最为重要。因此，需要分析外输金属管道的运行环境，腐蚀发生的原因，采取必要有效的防腐蚀处理措施，采取优质的施工技术，配合完善的腐蚀监控手段，促进资源利用率提升，避免管道出现严重的损坏问题，保护生态环境，提高管道运行的安全性和稳定性，为社会提供充足能源，带动社会的稳步、健康发展。
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