油田集输管线内外防腐技术研究

2022-09-12

前言

油田的集输管线一般为金属材料, 原油中包含了大量的电解质, 由于其结构的外部环境, 金属在电解质中, 其表面各个部位的电位区别较大。阳极的电位较低, 而阴极的电位较高, 电子就会缓缓向阴极靠近、聚集。该情况下, 处于阳极区的金属原子逐步变成带正电的离子, 进入到电解质内部, 并和电解质中的负离子进行反应, 最终形成腐蚀产物, 金属则出现了腐蚀现象。该现象使得油田的集输管道性能下降, 缩短其使用寿命。如果腐蚀情况十分严重, 金属管道会出现穿孔、开裂等情况, 使得原油泄漏, 给周边的环境带来极大的污染, 且石油企业也会遭受严重的经济损失, 对该类问题进行深入的研究和探讨是十分有必要的。

一、集输管线腐蚀的主要原因

1. 管线材质

管线的材料、质量等与其受到的腐蚀程度、发展状况等有着极为密切的联系, 部分管线的规格并没有达到其所标明的标准数据, 或者使用已经报废的管线两端焊接新的管线, 对其实施保温防腐措施, 该类管材本身就不合格, 极易受到腐蚀, 尤其是管壁较薄的部位, 且使用寿命较短。另外新旧管线接缝金属和其本体材料的膨胀收缩系数有一定的区别, 使得管壁出现较小的裂缝, 且残余应力较大。该裂缝受到腐蚀介质、残余应力的影响, 逐步转变为腐蚀的起点[1]。

2. 防腐保温层老化

许多管道在出现腐蚀问题后, 为了进行补救, 管理人员会在穿孔的部位或者腐蚀严重的部位进行焊接, 封堵孔道, 如果补口质量不佳或者受到机械损伤, 该部位的沥青防腐层会迅速老化, 并受到损坏, 其也是造成管线腐蚀的重要原因。一般情况下, 沥青防腐层的裂纹是从垂直向的焊接缝部位开始出现, 属于纵向裂纹, 并逐步向周围纵向扩散, 防腐层和钢管表面之间的粘结力逐渐减小, 最终分离, 湿气、水分等渗透至缝隙后, 使得腐蚀更加严重, 保护层也基本失去了防腐保护的作用[2]。

二、技术管线防腐措施

1. 管线的施工过程管理

在进行集输管道施工前, 应先对管线进行全面的检查, 核实其信息, 保障其符合集输系统建设工程的要求;查看其防腐层是否存在剥离、掉落的情况, 认真检查管线的中部, 是否存在异常现象, 避免某些不良商家使用旧的管线翻新, 以次充好, 影响管线的使用。在进行运输、搬运、深埋等工作的过程中, 需要严格遵循相应的规范, 保障管线的完好, 避免损害到其防腐保温层。如果由于客观条件使得防腐保温层受到损伤, 需要及时进行补救。如果管线使用的时间已经到了其服役期限, 需要及时进行更换, 避免出现腐蚀穿孔的问题, 也能够直接解决其老化、性能不佳的问题。

2. 管道外防腐

管道外防腐蚀措施主要是在金属管道的外部喷涂防腐保护层, 作用在于将金属管道的表面和土层中的电解质进行隔离, 提高腐蚀电池回路的电阻, 使之无法快速的进行反应, 有效缓解其腐蚀作用。防腐保护层的主要特点是具有良好的绝缘性、防水性, 化学性质稳定, 能够有效对抗微生物腐蚀, 且耐阴极剥离性强。将管线埋入土层时, 需要动作轻柔小心, 严格按照规范进行, 避免损伤到保护层, 管线置入土层后, 使用细沙土进行回填。另外严密监督管线焊接的过程, 保障管线质量, 延长其使用寿命[3]。

3. 使用缓蚀剂

石油产业的发展也带动了其下线产业的蓬勃, 各种与石油产业相关的化学试剂也在不断的研制, 并推广应用, 缓蚀剂即为其中一种, 使用缓蚀剂对技术管道进行防腐, 属于内防腐措施。在介质中使用一定量的缓蚀剂, 可以有效的控制金属腐蚀的速度, 如果条件良好, 甚至可以完全避免腐蚀情况。其优势在于不需要使用其他的设备, 不会提高管理成本, 经济性良好, 操作简单, 且在其使用的过程中, 管线的内部介质及其与之接触的各个设备、管线、阀门、原油处理设施等, 其均能够起到有效的保护作用, 是一种十分理想的防腐措施[4]。

总结

集输管道是石油集输系统中极为重要的构成部分, 其是连接各个石油处理设施的枢纽及石油运行的通道, 对于石油产业有着重要的意义。该本文仅从一般的角度分析了石油集输管道腐蚀的主要原因, 并提出了几点防腐措施, 实践的管理工作中还需要管理人员先全面掌握油田中石油的性质、集输管线的机构、特点、当地的自然环境等, 制定有效的防腐方案, 提高管线的性能, 保障其使用寿命及安全, 带来良好的经济效益及社会效益。

摘要：现代社会的发展, 各个行业的兴起, 对于能源的需求量较大。石油作为能源行业中极为重要的构成部分, 其产业也得到了长足的发展。油田的开发过程中, 原油通过金属的管道从地下被抽升到地面, 原油的成分极为复杂, 其中含有部分腐蚀性物质, 管道还会受到其他因素的影响, 包括气候条件、地质情况、施工环境等, 对该集输管线产生一定的腐蚀作用, 情况严重的甚至会使得管线出现孔洞, 造成生产事故, 带来严重的环境问题。本文简单分析了油田集输管线腐蚀的主要原因, 如管线材质、防腐保温层老化等, 并提出了几点管线内外防腐措施, 包括管线的施工过程管理、管道外防腐、使用缓蚀剂等, 为油田的管理人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：油田开发,技术管线,腐蚀,原因,防腐措施,分析