采油集輸管線腐蝕機(jī)理與控制措施研究

翟思源

摘要：針對采油集輸管道的腐蝕問題，結(jié)合我國采油集輸管道的腐蝕現(xiàn)狀，首先對其腐蝕機(jī)理進(jìn)行深入研究，分析其腐蝕因素所在，從多個角度出發(fā)，提出有效的控制措施，為保障集輸管道的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。研究表明：對于采油集輸管道而言，主要的腐蝕問題可以分為兩種類型，分別是內(nèi)壁的腐蝕以及外壁的腐蝕，兩種腐蝕的機(jī)理存在一定的差別，引起腐蝕的因素也存在較大的不同。因此，油田單位應(yīng)根據(jù)每種腐蝕的不同，分別采取必要的控制措施，進(jìn)而降低管道的腐蝕速率，保障原油集輸安全。

關(guān)鍵詞：采油集輸管線;腐蝕機(jī)理;影響因素;控制措施;緩蝕劑

對于采油集輸管線而言，由于其介質(zhì)直接來源于井下，并沒有進(jìn)行完善的處理，所以其中的腐蝕性介質(zhì)相對較多，因此，該種類型管道的內(nèi)腐蝕速率要遠(yuǎn)高于長輸管道。另一方面，受到站場設(shè)備以及外界環(huán)境的影響，該種類型管道也非常容易出現(xiàn)外腐蝕問題。在兩種腐蝕的影響下，不但會出現(xiàn)各種類型的安全問題，還可能會對原油的處理產(chǎn)生一定的影響，同時，由于站場內(nèi)的管道較為復(fù)雜，因此，對其進(jìn)行腐蝕控制的難度進(jìn)一步加大[1]。

1 采油集輸管線腐蝕機(jī)理研究

1.1 內(nèi)腐蝕

對于原油集輸管線而言，其與長輸管道之間存在較大的差別，該種類型管道內(nèi)的介質(zhì)并沒有進(jìn)行有效的處理，所以介質(zhì)內(nèi)含有大量的腐蝕性物質(zhì)，例如碳化物、硫化物等，在另一方面，這些介質(zhì)中的含水量也相對較大，腐蝕性物質(zhì)溶于水中會對管道產(chǎn)生直接的腐蝕作用，同時，由于該種類型管道較為復(fù)雜，所以難以開展清管作業(yè)，腐蝕產(chǎn)物將長期留存在管道內(nèi)，進(jìn)而使得管道腐蝕速率進(jìn)一步增加。同時，該種類型管道內(nèi)介質(zhì)的溫度相對較高，而腐蝕受到溫度的影響相對較大，溫度的提高，會使得腐蝕速率進(jìn)一步增加[2]。對于內(nèi)腐蝕而言，該種類型管道的腐蝕主要可以分為兩種類型，分別是全面腐蝕和局部腐蝕，相對而言，后者對管道安全的影響相對較大，而前者將會導(dǎo)致管道壽命大大降低。當(dāng)管道中介質(zhì)的氫離子含量相對較高時，氫離子還可能會對管道金屬的晶間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，這將對管道的運(yùn)行安全產(chǎn)生進(jìn)一步的影響，從而引起管道開裂問題。

1.2 外腐蝕

目前，常見的采油集輸管線可以根據(jù)所處位置的不同分為兩種類型：埋地管道和架空管道，相對而言，后者較為常見。對于架空管道而言，由于直接暴露于空氣中，空氣中的水分和二氧化碳會在管道的外表面形成腐蝕性成分，進(jìn)而對管道產(chǎn)生腐蝕，架空管道的腐蝕速率一般都相對較高，且外界的天氣變化會對其產(chǎn)生影響，例如，大雨天氣會直接造成其腐蝕速率增加[3];大風(fēng)天氣將會對其防腐層產(chǎn)生一定的破壞。對于埋地管道而言，容易受到土壤中成分的影響，進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕問題。采油集輸管線將直接與各種處理設(shè)備相連，這些設(shè)備都屬于電力設(shè)備，會產(chǎn)生大量的雜散電流，雜散電流的存在將會使得管道產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，進(jìn)而造成其腐蝕速率進(jìn)一步增加。由此可將，該種類型管道腐蝕問題的影響因素相對較多，腐蝕控制十分困難。

2 采油集輸管線腐蝕控制措施

2.1 內(nèi)腐蝕控制

對于采油集輸管線而言，由于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以對其進(jìn)行清管作業(yè)，因此，常見的腐蝕控制措施有注入緩蝕劑、增設(shè)內(nèi)涂層以及使用抗腐蝕材料，無論采取怎樣的控制措施，只能使其腐蝕速率降低，并無法解決其腐蝕問題。在緩蝕劑方面，在應(yīng)用該種技術(shù)的過程中，由于每種型號的緩蝕劑效果存在一定的差距，因此，油田單位需要根據(jù)自身的實際情況進(jìn)行合理的選擇，同時，該種類型藥劑的使用量也會對其控制效果產(chǎn)生影響，因此，在使用該種技術(shù)的過程中，需要通過實驗確定其用量，并需要對其注入方式進(jìn)行優(yōu)選。在內(nèi)涂層方面，目前國內(nèi)大多數(shù)采油集輸管線都采用了該種技術(shù)，但是未來需要對內(nèi)涂層的材料進(jìn)行一定的創(chuàng)新，進(jìn)而使其控制效果增強(qiáng)。在抗腐蝕材料方面，對于已經(jīng)運(yùn)行的管線，無法使用該種技術(shù)，對于未建管線，油田單位需要盡可能使用不銹鋼等抗腐蝕材料。

2.2 外腐蝕控制

采油集輸管線外腐蝕問題，可根據(jù)腐蝕出現(xiàn)原因不同，分為兩種：①化學(xué)腐蝕：這種類型腐蝕受到酸性物質(zhì)影響;②電化學(xué)腐蝕：這種類型的腐蝕受到雜散電流的影響。針對化學(xué)腐蝕問題，其外壁需要增設(shè)高性能的外涂層材料，目前，國內(nèi)外常見的外涂層材料主要有聚乙烯材料、石油瀝青等，每種材料都有自身的優(yōu)缺點，如對石油瀝青而言，其使用成本相對較低，建設(shè)難度也相對較低，且在使用的過程中對其維護(hù)較為方便，但其腐蝕控制效果相對較差，對聚乙烯材料而言，可很好的對其腐蝕進(jìn)行有效的控制，同時對管道間的連接部位也可以很好的發(fā)揮作用，但在某些地區(qū)，該種類型的材料會失去其效果。針對電化學(xué)腐蝕問題，對集輸管線而言，一般都采用犧牲陽極的控制方法，但是陽極材料的選擇將會對控制效果產(chǎn)生較大的影響。

綜上所述，對于采油集輸管線而言，由于其受到各種因素的影響，所以非常容易出現(xiàn)各種類型的腐蝕問題，其腐蝕問題主要可以分為兩種類型，分別是內(nèi)腐蝕以及外腐蝕，這兩種類型的腐蝕存在一定的差別，影響因素也各有不同，在進(jìn)行腐蝕控制的過程中，需要根據(jù)其腐蝕出現(xiàn)的原因及機(jī)理，分別采取多種控制措施，全面保障管線安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]付程楚悅.油氣集輸管道腐蝕與防腐措施研究[J].化工管理，2016（27）：203.

[2]劉高倫.塔河油田油氣集輸管網(wǎng)腐蝕現(xiàn)狀及防腐技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].全面腐蝕控制， 2010， 24（9）：17-24.

[3]李文，白陽，田鳳.采油集輸管線結(jié)垢及腐蝕機(jī)理研究[J].中國科技博覽，2012（14）：20.