油氣集輸管道內(nèi)腐蝕及內(nèi)防腐技術(shù)

王前進(jìn)

【摘? 要】文章主要是分析了油氣集輸管道的內(nèi)腐蝕分類情況，講解了油氣集輸管道的現(xiàn)狀以及其中存在的內(nèi)腐蝕問(wèn)題，同時(shí)提出了可行性的解決方案，望能為有關(guān)人員提供到一定的參考和幫助。

【關(guān)鍵詞】油氣集輸管道;內(nèi)腐蝕;內(nèi)防腐

引言

油氣集輸管道是氣田開(kāi)發(fā)中重要的組成部分，在其中有著十分重要的作用。內(nèi)腐蝕問(wèn)題是當(dāng)前氣田開(kāi)發(fā)工藝中最常遇到的問(wèn)題，腐蝕情況的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重降低到其傳輸工藝的功率，增加企業(yè)投入的成本，為此文章對(duì)如何有效解決到其中存在的難題展開(kāi)了研究和探討。

1.油氣集輸管道的內(nèi)腐蝕分類

1.1縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是由于非金屬材料與金屬材料，或者異種金屬材料、同種金屬材料相互接觸而形成的?？p隙腐蝕是一種較為常見(jiàn)的腐蝕形式，在管道內(nèi)壁銹層下、焊縫氣孔、螺母緊壓面、法蘭連接面都很容易出現(xiàn)縫隙腐蝕，它們是由于縫隙中某種離子累計(jì)、縫隙中酸度變化、 縫隙中氧分子的缺乏而造成的。

1.2應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕可能是油氣集輸管道金屬內(nèi)部的殘余應(yīng)力，也很有可能是油氣集輸管道外加應(yīng)力，它是一種由于特定腐蝕介質(zhì)與拉應(yīng)力共存的過(guò)程中所出現(xiàn)的腐蝕破裂。殘余應(yīng)力可能是由于管道金屬材料體積變化引起的，也可能是管道金屬材料升溫后冷卻降溫不均勻引起的，也有可能是由于加工制造的過(guò)程中所出現(xiàn)的形變，還有可能是由于冷縮配合、螺栓緊固、鉚合作用所引起的應(yīng)力。

1.3點(diǎn)蝕

在油氣集輸管道金屬內(nèi)壁局部區(qū)域很容易出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，而這些點(diǎn)蝕又會(huì)使得坑點(diǎn)或者洞穴向內(nèi)部擴(kuò)展，甚至還有可能會(huì)出現(xiàn)穿孔的現(xiàn)象。油氣集輸管道在氯離子含量高的土壤中很容易出現(xiàn)坑蝕和點(diǎn)蝕。一般在綜合評(píng)價(jià)點(diǎn)蝕時(shí)，都采用最大點(diǎn)蝕深度、平均點(diǎn)蝕深度、點(diǎn)蝕密度等指標(biāo)。

1.4晶間腐蝕

油氣集輸管道往往都采用 合金材料，晶間腐蝕常常發(fā)生在合金晶界處， 一旦出現(xiàn)晶間腐蝕，那么會(huì)導(dǎo)致管道的延伸性和強(qiáng)度都出現(xiàn)大幅度下降的現(xiàn)象，機(jī)械強(qiáng)度變化較快，即使管道的外型尺寸和金屬質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生多大的變化，但是對(duì)于油氣集輸管道結(jié)構(gòu)的損壞卻是極為嚴(yán)重的。

1.5濃差電池腐蝕

這是由于靠近油氣集輸管道內(nèi) 壁金屬表面的土壤質(zhì)量濃度不同而使得電極電位不同，這樣一來(lái)就會(huì)形成濃差電池腐蝕。

2.油氣集輸管道內(nèi)腐蝕評(píng)估方法

對(duì)檢測(cè)出的油氣集輸管道內(nèi)腐蝕缺陷，可以依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行評(píng)估。

2.1基于分項(xiàng)安全因數(shù)的方法

原始數(shù)據(jù)：規(guī)定的最大缺陷深度、規(guī)定的最大缺陷長(zhǎng)度、規(guī)定的最小拉伸強(qiáng)度、管道壁厚管道外徑。使用超聲智能清管器或者漏磁智能清管器進(jìn)行內(nèi)部檢測(cè)，所得結(jié)果即為缺陷尺寸?；诜猪?xiàng)安全因數(shù)，對(duì)腐蝕管道的安全工作壓力（許用壓力）進(jìn)行合理地估算，同時(shí)，將所得估算結(jié)果與管道最大許用操作壓力進(jìn)行相應(yīng)的比較。若最大許用操作壓力高于估算的許用壓力，那么在運(yùn)行之前，應(yīng)該降低壓力，使之在估算的許用壓力以下運(yùn)行。若最大許用操作壓力低于估算的許用壓力，在經(jīng)過(guò)防腐保溫和腐蝕清理之后，腐蝕管道就可以直接使用。

2.2基于許用應(yīng)力設(shè)計(jì)的方法

原始數(shù)據(jù)：測(cè)量的最大缺陷深度、最大缺陷長(zhǎng)度、極限拉伸強(qiáng)度，原始壁厚，管道外徑。對(duì)安全工作壓力和失效壓力進(jìn)行正確的計(jì)算，同時(shí)將其與海底管道最大許用操作壓力進(jìn)行相應(yīng)的比較。若最大許用操作壓力高于安全工作壓力，那么在運(yùn)行之前，應(yīng)該降低壓力，使之在安全工作壓力以下運(yùn)行;若最大許用操作壓力低于安全工作壓力， 在經(jīng)過(guò)防腐保溫和腐蝕清理之后，腐蝕管道就可以直接使用。

3.油氣集輸管道現(xiàn)狀分析

由于技術(shù)條件的局限性，我國(guó)在油田傳輸過(guò)程不能直接對(duì)原油進(jìn)行運(yùn)輸， 必須將其轉(zhuǎn)化為可運(yùn)輸?shù)挠蜌狻６蛢?nèi)含有較多的水量，這就會(huì)增加油氣運(yùn)輸過(guò)程的能耗，長(zhǎng)此以往傳輸管道就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)腐蝕現(xiàn)象。隨著近年來(lái)我國(guó)科技的不斷發(fā)展， 油氣運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)也在不斷更新。例如 較為先進(jìn)的常溫脫離技術(shù)，就能使油氣分離的過(guò)程在常溫下進(jìn)行，該技術(shù)很好的避免了傳統(tǒng)高溫分離出現(xiàn)的問(wèn)題。 因此，要有效增加傳輸工藝的內(nèi)防腐，就要對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析， 然后制定針對(duì)性較強(qiáng)的對(duì)策。

4.油氣集輸管道內(nèi)腐蝕問(wèn)題

油氣傳輸管道中，腐蝕問(wèn)題基本上都是發(fā)生在油水分離階段，該階段需要進(jìn)行大量的工藝手段，這些工藝手段就會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕，例如高溫等。另外，設(shè)備本身也存在局限，也導(dǎo)致油氣的傳輸工作效率較低。這就嚴(yán)重的影響了油田的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。 基于此， 本文對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析， 并針對(duì)性的提出對(duì)策， 以期為油氣運(yùn)輸發(fā)展提供可靠參考依據(jù)。腐蝕問(wèn)題主要有下述幾種情況。

4.1管道坑蝕情況

管道的內(nèi)壁生產(chǎn)通常需要涂抹防腐蝕的保護(hù)層，而該涂層通常采用無(wú)機(jī)、有機(jī)等涂料。由于技術(shù)的局限性，涂層的防腐蝕性并不高，再加上生產(chǎn)工藝缺陷， 使得涂層的均勻性較差，這就導(dǎo)致油氣傳輸過(guò)程中，會(huì)對(duì)涂層較少部分進(jìn)行侵蝕， 最終出現(xiàn)管道內(nèi)壁不均勻腐蝕情況。

4.2反應(yīng)腐蝕情況

在運(yùn)輸工藝中，由于工藝局限性，使得傳輸必須是氣體，而將原油轉(zhuǎn)化為氣體的過(guò)程中，這些氣體容易與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成腐蝕性較強(qiáng)的酸性氣體。隨著酸性氣體逐漸增加，就會(huì)對(duì)管道內(nèi)壁造成大面降低腐蝕。該腐蝕往往會(huì)導(dǎo)致油氣的運(yùn)輸效率降至最低，對(duì)企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

4.3沖刷腐蝕情況

沖刷腐蝕是影響油氣傳輸工藝最為嚴(yán)重的腐蝕情況，由于其腐蝕特點(diǎn)又被稱為多次腐蝕。沖刷腐蝕主要就是指?jìng)鬏敼艿朗艿礁g情況，然后由于流體學(xué)特性，使得腐蝕物較容易被沖，進(jìn)而再次對(duì)傳輸管道進(jìn)行腐蝕。長(zhǎng)此以往，就會(huì)造成傳輸管道的損傷，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?duì)工作人員造成巨大安全隱患。

5.油氣集輸管道內(nèi)防腐措施

油氣集輸管道應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)于社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展是極為重要的， 更關(guān)系著人們的正常生活。由于油氣集輸管道內(nèi)腐蝕問(wèn)題所造成的巨大危害，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的處理是非常必要的。針對(duì)油氣集輸管道內(nèi)腐蝕問(wèn)題，能夠通過(guò)合理的防腐手段，降低輸送介質(zhì)中腐蝕物質(zhì)與內(nèi)壁的直接接觸等方式，達(dá)到管道內(nèi)壁防腐目的，本文針對(duì)這一措施，做出了以下幾方面的研究和探討。在進(jìn)行內(nèi)壁防腐處理時(shí)，選用的涂料質(zhì)量與防腐效果存在著明顯的聯(lián)系，因此，在涂料選擇過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)于管理維護(hù)、 測(cè)試也不同于外部，因此設(shè)計(jì)時(shí)要考慮較多的因素。如陰極保護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣和氫氣是不得不考慮的安全因素，溫度可能對(duì)鎂陽(yáng)極消耗率及鋅陽(yáng)極的極性逆轉(zhuǎn)有影響需要考慮，還有測(cè)試系統(tǒng)的布置，內(nèi)壁的電絕緣等。添加緩蝕劑緩蝕劑是一種能夠降低集輸管道內(nèi)壁腐蝕問(wèn)題發(fā)生的有效材料，將這種液體加注到管道內(nèi)，能夠在管道腐蝕區(qū)域產(chǎn)生緩蝕劑膜，這層膜將管道內(nèi)壁與腐蝕氣體進(jìn)行隔離，從而產(chǎn)生降低腐蝕度的問(wèn)題。

6.結(jié)束語(yǔ)

由上可知，油氣管道的腐蝕情況會(huì)影響到整個(gè)油氣管道的運(yùn)輸，為此我們應(yīng)當(dāng)采取到相應(yīng)的措施，才能有效避免到此類情況的發(fā)生。為能將泄漏做到最好，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)不斷探索出科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)管道進(jìn)行有效的氧化隔絕等措施。

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