刘凤华
中石化胜利油田分公司清河采油厂 山东寿光 262714
摘 要 通过对集输管线的腐蚀调查和腐蚀因素分析，分析了集输管线腐蚀的主要原因和主要影响因素，在此基础上采用了管线加药、耐蚀涂层和衬里保护，并取得了较好的效果，有效减缓了集输管线的腐蚀速率，延长了管线使用寿命。
关键词 集输管线 内腐蚀 腐蚀防护
1.概述
八面河油田长输干线31.5km，集油干线114.2km，集油支线约90.6km，单井管线约543.1km。油田综合含水93.4%，日产液量2.2×104m3，日产油1450t。然而随着介质变化、外部腐蚀条件变化以及管材质量等一系列原因影响，目前八面河油田集输管线平均寿命只有2年左右。每年用于更换管线和管线维修费用超过1500万，并且有逐年上升趋势。为此，我们调查了集输管线腐蚀情况，分析了影响腐蚀的主要因素，并有针对性的提出了防护措施及腐蚀破坏管道的修复方法，并取得了较好的效果。
2.腐蚀机理
2.1细菌腐蚀
当土壤中含有硫酸盐时，在缺氧的情况下，一种厌氧性细菌— —硫酸盐还原菌就会繁殖起来，在它们的生活过程中需要氢或某些还原物质，将硫酸盐还原成为硫化物，利用反应的能量来繁殖。硫化物与钢管表面形成的氢膜相互作用，消耗了氢膜而使更多的铁从钢管溶解下来。细菌本身并不侵蚀钢管，但随着它们的生长繁殖，消耗了有机质，最终构成管道严重腐蚀的化学环境而腐蚀管道。细菌腐蚀受到许多因素的影响，如土壤含水量、土壤呈中性或酸性、有机质的类型和丰富程度、不可缺少的化学盐类以及管道周围的土壤温度等。其中，当土壤pH值在5～9，温度在25～30℃时最有利于细菌的繁殖。在pH值为6．2～7．8的沼泽带和洼地中，细菌活动最激烈，当pH值在9以上时，硫酸盐还原菌的活动受到抑制。
2.2电化学腐蚀：管道主要腐蚀是电化学腐蚀，特点是在腐蚀进行过程中有电子电流产生。
2.21原电池腐蚀、指金属在电解质溶液中形成原电池而发生腐蚀，它分几种情况①新旧管线连接时引起②钢管本体的金属和焊缝金属成分不一样引起③在施工过程中受碰撞、表面划痕等影响，使埋地管线的防腐层破损而露出金属表面。
2.22电解腐蚀
指外界的杂散电流使处在电解质溶液中的金属发生电解而形成的腐蚀。当管道铺设在电气铁路、电厂附近时，就会发生杂散电流腐蚀。多数情况下，大地被作为电流的回路。在寻求电阻最小的回路时，电流常常偏离其直接通道，而以地下管道等其它构筑物作为旁路。由于电流“偏离”了预定通道，所以称作“杂散电流”。这种电流流到管道上的部位为阴极从而受到保护；相反，电流离开管道的那个部位变为腐蚀电池的阳极遭到腐蚀。其干扰范围大，腐蚀速度快，且受多种因素的影响，防护难度较大。
2.3化学腐蚀：指金属表面与周围介质发生化学作用而引起的破坏。特点是在化学作用进行过程中没有电流的产生。
分两种
2.31气体腐蚀：指裸金属表面暴露在空气或其它气体中，形成氧化膜和化合物，在较高温度下氧化膜生长速度通常较快，空气或气体中的水分会加快这种腐蚀速度
2.32在非电解质溶液中的腐蚀：油气管道内通常含有一定的水分外，有时也含有一定的H2S，SO2，CO2等易腐蚀管道的化学物质。它们与管道内壁发生化学作用而腐蚀管道。
3腐蚀因素分析
八面河油田集输管线主要输送介质为高含水原油，含水量均在75﹪以上，经调查取样发现产出水的矿化度很高，采出液为矿化度3-12万mg/l的含油污水，主要水型CaCl2型，PH值为弱酸性。管线结垢严重，腐蚀多发生在管线底部，周围的腐蚀产物为黑色，对垢样分别加入了93#汽油与30%浓度HCL进行室内定性化验，垢样经过汽油洗涤后软化溶解但大量沉积在烧杯中，加入HCL有大量气泡产生且溶于HCL，因此判断腐蚀产物主要为泥砂和铁氧化物。
通过对集输管线的腐蚀调查及腐蚀因素分析，我们认为集输管线的腐蚀主要以垢下腐蚀为主，CO2、CI-、S2-、Fe2-、TGB和SRB是引起集输管线腐蚀的因素，CI-对垢下腐蚀起着催化和促进作用。
4.防腐措施
从以上腐蚀原因分析可知，集输管线的腐蚀因素十分复杂，必须采取系统配套防腐蚀措施才能有效遏制腐蚀的发生。为此，我们针对集输管线的实际情况采取了以下防腐措施。
4.1管线加药
缓蚀阻垢剂是一种经济有效的防腐处理措施。我们在室内筛选复配的基础上进行实验，选取适应性药品进行管线加药，采用连续投加方法。加药后，管线穿孔次数明显下降，取得了一定得防腐效果。
4.2耐蚀涂层和衬里保护
采用耐蚀涂层可以有效腐蚀介质达到有效的防腐效果，根据集输管线的腐蚀介质我们选用了绝缘性聚乙烯作为内涂材料，取得了较好的防腐效果，同时，针对管线腐蚀严重管道，进行衬里保护，采用HDP高密度聚乙烯作为衬里材料，取得了较好的防腐效果。北区扬二—角四输油干线前段800米于2007年5月采用内涂防腐技术，后端500米采用内衬防腐技术，采用该防腐技术前以前每半年穿孔一次，使用后至今没有穿孔记录，每年节约因管线穿孔造成的维修费用及工农赔偿费60万元，并可以延长管线使用寿命3-5年。
5.结论
通过对集输管线的腐蚀调查及腐蚀因素分析，我们认为集输管线的腐蚀主要以垢下腐蚀为主，CO2、CI-、S2-、Fe、TGB和SRB是引起集输管线腐蚀的因素，CI-对垢下腐蚀起着催化和促进作用。现场试验证明，管线加药、耐蚀涂层和衬里保护是经济有效的管线内防腐技术，针对八面河油田集输管线的系统防腐技术有效的解决了集输管线的腐蚀问题，延长管线使用寿命，达到降本增效的目的，对以后生产具有一定得推广和借鉴价值。
参考文献：
1、郭淑娟、陈保东等 埋地输油管道腐蚀缺陷分析及修复工艺《管道技术与设备》 2007年第2期
2、秦国治、丁良棉等 《管道防腐蚀技术》化学工业出版社 2003年7月
3、卢琦敏等 《石油工业中的腐蚀与防护》 中国腐蚀与防腐协会 化学工业出版社 2001年9月