地面采油機(jī)械設(shè)備的腐蝕問(wèn)題探析

趙可遠(yuǎn)

（中國(guó)石油遼河油田遼興油氣開(kāi)發(fā)公司，遼寧盤(pán)錦 124010）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)石油的需求量也逐漸增多，采油工程受到了越來(lái)越多人的重視。在建設(shè)地面采油工程時(shí)，相關(guān)設(shè)備不可避免地會(huì)受到環(huán)境的侵蝕，所以在設(shè)計(jì)使用相關(guān)設(shè)備時(shí)，一定要考慮工作場(chǎng)地的腐蝕性環(huán)境，深入研究各種分離石油、氣體和水資源設(shè)備的性能。因?yàn)檫M(jìn)行采油工作時(shí)，相關(guān)機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期處在腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。由于機(jī)械設(shè)備所承受的腐蝕問(wèn)題不同，所以需要嚴(yán)格監(jiān)控其使用情況，按時(shí)檢查設(shè)備的性能。而機(jī)械設(shè)備在工作過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)閴毫ψ兓?、溫度變化、水量變化或化學(xué)反應(yīng)等情況加劇腐蝕問(wèn)題，所以在進(jìn)行采油工作時(shí)一定要注意調(diào)整工作環(huán)境。

1 采油機(jī)械設(shè)備所處的工作環(huán)境

在實(shí)際生產(chǎn)中采油設(shè)備始終處于腐蝕性環(huán)境中，直接影響設(shè)備的使用性能，甚至阻礙采油工作的正常進(jìn)行。為有效解決設(shè)備的腐蝕問(wèn)題，首先需要對(duì)設(shè)備所處的工作環(huán)境進(jìn)行深入研究，分析出現(xiàn)腐蝕環(huán)境的具體情況，這樣才能制定出有效的解決策略。實(shí)際上，采油設(shè)備所遭受的腐蝕性環(huán)境在很大程度上是由于自然界的電化學(xué)反應(yīng)造成的。

設(shè)備工作的腐蝕性環(huán)境又可以分為非酸性腐蝕環(huán)境和酸性腐蝕環(huán)境兩種。在二氧化碳、有機(jī)酸、氧氣和水的作用下，工作現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)非酸性腐蝕環(huán)境，腐蝕產(chǎn)物有較高的黏著性，不會(huì)輕易被流體速度變化所影響。而酸性腐蝕環(huán)境則是因?yàn)榱蚧瘹浜退磻?yīng)導(dǎo)致的，腐蝕產(chǎn)物會(huì)輕易地從腐蝕面脫離下來(lái)，這樣設(shè)備表面的金屬仍然會(huì)受到非酸性腐蝕環(huán)境的影響，設(shè)備性能會(huì)被嚴(yán)重破壞。酸性腐蝕對(duì)設(shè)備的影響通常小于非酸性腐蝕，但當(dāng)受到各種外力因素影響時(shí)，酸性腐蝕的嚴(yán)重程度可能會(huì)高于非酸性腐蝕，因此也需要格外重視。

2 機(jī)械設(shè)備的腐蝕類(lèi)型

在不同的腐蝕環(huán)境下，采油機(jī)械設(shè)備會(huì)出現(xiàn)多種多樣的腐蝕問(wèn)題，主要的腐蝕類(lèi)型有以下7 種。

（1）機(jī)械金屬表面被全面腐蝕。全面腐蝕就是指采油設(shè)備表面因腐蝕環(huán)境的影響受到全方位的腐蝕，設(shè)備的整個(gè)金屬表面都被均勻腐蝕。酸性腐蝕環(huán)境和非酸性腐蝕環(huán)境都會(huì)造成這種侵蝕問(wèn)題，實(shí)際上采油設(shè)備也很容易出現(xiàn)這種問(wèn)題。

（2）設(shè)備中出現(xiàn)麻點(diǎn)狀腐蝕。顧名思義，麻點(diǎn)狀腐蝕就是采油設(shè)備局部出現(xiàn)金屬腐蝕問(wèn)題，而且由一個(gè)腐蝕點(diǎn)擴(kuò)散到整個(gè)金屬表面，進(jìn)而在原材料上產(chǎn)生尖角形狀的腐蝕洞。麻點(diǎn)狀腐蝕通常是由非酸性的環(huán)境造成的，但是在極特殊的狀況下如硫化氫過(guò)多也會(huì)導(dǎo)致這種腐蝕發(fā)生。

（3）因硫化物應(yīng)力影響導(dǎo)致機(jī)械零件致脆破裂。一旦硫化氫氣體遇水溶解，就很容易形成一個(gè)腐蝕性較強(qiáng)的酸性環(huán)境。盡管硫化氫氣體的數(shù)量非常少，但仍然會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期遭受張應(yīng)力的影響，處在酸性腐蝕環(huán)境當(dāng)中原材料就會(huì)產(chǎn)生破裂問(wèn)題。為了有效解決這類(lèi)腐蝕問(wèn)題，就必須選擇鋼鐵硬度適中的機(jī)械設(shè)備，如洛氏硬度22 HRC 或硬度更低的材料。

（4）采油設(shè)備的狹縫被腐蝕。在長(zhǎng)期的工作運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，采油設(shè)備不可避免會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，并且設(shè)備零件中間也有一些間隙，這些縫隙和周?chē)恢镁秃苋菀壮霈F(xiàn)腐蝕問(wèn)題。

（5）周?chē)某练e物腐蝕金屬設(shè)備。在腐蝕產(chǎn)物和其他固體物質(zhì)的影響下，設(shè)備周?chē)苋菀壮霈F(xiàn)沉積物。實(shí)際上，在一些具有較多堆積物的位置或在扎制鐵鱗邊緣，經(jīng)常會(huì)發(fā)生沉積物腐蝕金屬的問(wèn)題。

（6）原電池腐蝕。機(jī)械設(shè)備是由多種金屬混合制成的，一旦有兩種或兩種以上的金屬在電解質(zhì)中結(jié)合到一起，就會(huì)產(chǎn)生原電池腐蝕問(wèn)題。

為了了解高校圖書(shū)館開(kāi)展“互聯(lián)網(wǎng)+”閱讀教育的現(xiàn)實(shí)需求，就需要先了解其現(xiàn)狀中的不足，根據(jù)不足提出相關(guān)的改善需求，使得本文分析可靠性、準(zhǔn)確性更高。

（7）設(shè)備焊縫遭受不同程度的腐蝕。采油設(shè)備母體金屬和焊接地方的主要結(jié)構(gòu)大不相同，所以在電解過(guò)程中很容易出現(xiàn)陽(yáng)極和陰極，設(shè)備的縫隙就會(huì)受到不同的腐蝕。為此，必須要高度重視焊接工作，確保焊縫在管子上呈現(xiàn)為正V 形。

3 腐蝕監(jiān)測(cè)的有效方法

造成采油設(shè)備被腐蝕的因素有很多，為了制定有效的解決方案，就必須先進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣才能明確采油設(shè)備被腐蝕的具體原因。

3.1 直接觀察的方式

目視觀察是腐蝕檢測(cè)工作最直觀的方式，一般情況查看采油設(shè)備的外觀情況就能發(fā)現(xiàn)腐蝕損害的程度。這種方法能夠檢查所有的采油設(shè)備，與其他方法相比，它的檢測(cè)范圍比較廣，局限性較小。在檢測(cè)過(guò)程中，相關(guān)工作者一定要嚴(yán)格記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，重視監(jiān)測(cè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，根據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和具體的要求，檢查壓力裝置和儲(chǔ)罐，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。

3.2 掛片檢測(cè)的方式

腐蝕掛片實(shí)際上就是一種金屬掛片，它的材料類(lèi)型和采油機(jī)械設(shè)備大致相同?？梢宰屑?xì)清潔金屬掛片，提前稱(chēng)量金屬掛片的質(zhì)量，然后明確在長(zhǎng)期的腐蝕環(huán)境影響下金屬掛片質(zhì)量的變化。這種方式操作比較簡(jiǎn)單，可以將金屬掛片掛在流動(dòng)速度較快的液體中，然后定時(shí)將其取出，通過(guò)稱(chēng)量質(zhì)量的方法來(lái)了解機(jī)械設(shè)備的腐蝕情況。

3.3 電阻探針檢查法

應(yīng)用電阻探針檢查金屬腐蝕面積的原理很簡(jiǎn)單：監(jiān)測(cè)金屬設(shè)備在被腐蝕期間的橫截面積，觀察電阻增大后的腐蝕情況，進(jìn)而起到監(jiān)測(cè)腐蝕情況的作用，也可以利用電讀數(shù)了解采油設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)實(shí)情況。此類(lèi)電阻探針不需要利用電解質(zhì)，可以用來(lái)監(jiān)測(cè)水分較少的設(shè)備。

3.4 線性極化探針監(jiān)測(cè)法

在腐蝕環(huán)境中，機(jī)械設(shè)備的金屬被腐蝕就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，可以利用線性極化探針記錄用電讀數(shù)，進(jìn)而了解金屬損耗問(wèn)題、推算出設(shè)備被腐蝕的實(shí)際情況。但是，只有在電解質(zhì)中才能應(yīng)用線性極化探針，所以這種腐蝕監(jiān)測(cè)方法只適用于一些有大量水的采油設(shè)備。該方法還能高效檢測(cè)出設(shè)備金屬表面腐蝕的實(shí)際速度，幫助工作人員找到腐蝕原因，進(jìn)而選取恰當(dāng)?shù)姆栏桨浮?/p>

3.5 其他檢測(cè)方法

工作人員還可以應(yīng)用超聲波壁厚測(cè)量方式、氫探針查看因氫腐蝕和應(yīng)用漏磁探傷、磁粉探傷等方式。

總之，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的實(shí)際要求和設(shè)備設(shè)備的性質(zhì)、特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)姆栏O(jiān)測(cè)方案，以便及時(shí)制定出有效的防腐策略。

4 有效的防腐方案和具體要求

4.1 選用合適的金屬材料

眾多的地面采油機(jī)械設(shè)備會(huì)用到大量鋼材，為有效解決設(shè)備腐蝕問(wèn)題，首先要充分考慮金屬材料的質(zhì)地和性能，金屬材料最好選擇強(qiáng)度較高的優(yōu)質(zhì)碳鋼，一些小的零部件則可以考慮合金鋼，包括閥門(mén)、閥門(mén)微調(diào)器、濕氣提取器等。

4.2 完善設(shè)計(jì)方案，緩解腐蝕問(wèn)題

在設(shè)計(jì)應(yīng)用采油設(shè)備的方案時(shí)，一定要先進(jìn)行深入的分析和研究，結(jié)合采油的實(shí)際環(huán)境和金屬設(shè)備的性能，完善設(shè)計(jì)方案，盡可能減少腐蝕問(wèn)題，節(jié)約設(shè)備維修費(fèi)用。具體來(lái)講，在出油管以及集氣管線的井口位置，必須根據(jù)安裝要求設(shè)置絕緣法蘭或玻璃纖維加強(qiáng)后的塑料接頭。而且，一定要設(shè)計(jì)出合適的流體速度，緩解石油管線內(nèi)的腐蝕問(wèn)題。為避免因泵站、油罐場(chǎng)和裝置設(shè)備中出現(xiàn)破壞性較強(qiáng)的原電池，就需要在相關(guān)設(shè)備上涂上一層保護(hù)膜，避免原電池加劇腐蝕問(wèn)題，條件允許時(shí)還可以適當(dāng)?shù)夭扇∫恍╆帢O保護(hù)措施。

4.3 積極應(yīng)用化學(xué)防腐劑

地面采油設(shè)備的防腐工作，通常會(huì)選用化學(xué)防腐方法，因?yàn)榛瘜W(xué)防腐劑能在金屬和腐蝕空間當(dāng)中建立一層隔斷，有效緩解腐蝕環(huán)境對(duì)設(shè)備的不利影響。不過(guò)，化學(xué)防腐劑保護(hù)一般呈薄膜狀，如果采油設(shè)備長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)，這個(gè)保護(hù)薄膜就會(huì)逐漸消失，所以必須要定時(shí)使用化學(xué)防腐劑。如果能夠及時(shí)應(yīng)用化學(xué)防腐劑并選擇合理的填充方式，就可以在很大程度避免腐蝕問(wèn)題。

經(jīng)常用到的化學(xué)防腐劑有機(jī)胺防腐劑，可以采用連續(xù)注入的方法，能夠有效防止采油設(shè)備被腐蝕。此類(lèi)防腐劑種類(lèi)非常多，包含能溶于水和溶于油的防腐劑等。

4.4 確保涂層的完整性

金屬涂層能夠有效地將腐蝕空氣和金屬表面隔絕開(kāi)來(lái)，一定要根據(jù)客觀環(huán)境和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置涂層。而且必須要確保涂層的完整性，因?yàn)橐坏┩繉硬煌暾?，就有可能將金屬材料完全展露到腐蝕環(huán)境中，加劇設(shè)備的腐蝕。發(fā)現(xiàn)涂層被損壞時(shí)，一定要及時(shí)進(jìn)行添補(bǔ)工作。目前金屬涂層的類(lèi)型有多種多樣，如環(huán)氧樹(shù)脂、水泥、襯料、聚氨酯和酚醛樹(shù)脂等，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，地面采油機(jī)械設(shè)備的腐蝕問(wèn)題直接影響著采油工作能否順利進(jìn)行。相關(guān)工作人員一定要選用恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方式，明確腐蝕原因，并積極制定合理的防腐蝕方案，來(lái)確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。