集輸管線結(jié)垢腐蝕的機(jī)理分析與防護(hù)措施

孫磊

摘要：石油資源作為我國(guó)重要的能源來(lái)源之一，在采集過(guò)程中的效率與穩(wěn)定性都是人們非常關(guān)注的問(wèn)題。在石油采集過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢與腐蝕的問(wèn)題，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致采油工作開(kāi)展的效率受到影響。根據(jù)現(xiàn)今我國(guó)采油集輸管線的結(jié)垢腐蝕情況來(lái)看，本文先針對(duì)于集輸管線結(jié)垢機(jī)理進(jìn)行介紹，并對(duì)結(jié)垢所出現(xiàn)的現(xiàn)象緩解途徑進(jìn)行介紹，最終對(duì)相應(yīng)的防腐機(jī)理與防護(hù)策略展開(kāi)分析，促進(jìn)我國(guó)輸油工作開(kāi)展的穩(wěn)定性與安全性。

關(guān)鍵詞：集輸管線;結(jié)垢腐蝕;機(jī)理;防護(hù)措施

當(dāng)采油集輸管線出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢及腐蝕問(wèn)題時(shí)，不但會(huì)使得原油的集輸效率嚴(yán)重下降，而且還可能會(huì)威脅集輸管線的運(yùn)行安全，因此，對(duì)結(jié)垢及腐蝕問(wèn)題進(jìn)行深入研究十分重要。

1.采油集輸管線結(jié)垢機(jī)理

在對(duì)采油技術(shù)管線的正常使用過(guò)程中，會(huì)有多種的因素導(dǎo)致其出現(xiàn)結(jié)垢的問(wèn)題。

（1）在經(jīng)常的使用過(guò)程中，水中有大量的難溶解的鹽分子時(shí)，在對(duì)這些分子在進(jìn)行輸送的過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)下沉聚合的現(xiàn)象，繼而導(dǎo)致管線中出現(xiàn)大量的沉淀堆積，從而形成了管道中的結(jié)垢問(wèn)題。

（2）一些鹽類(lèi)分子會(huì)在結(jié)晶的作用輔助之下，出現(xiàn)化學(xué)作用或者是晶體出現(xiàn)組合，從而產(chǎn)生了一些新的微晶體，新的晶粒出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致大面積的堆疊與沉淀。再者，當(dāng)晶體出現(xiàn)大面積的堆積時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)晶體不斷長(zhǎng)大的情況，在此時(shí)出現(xiàn)沉淀就會(huì)形成大面積的污垢。

（3）在不同的條件發(fā)展之下，管線中的結(jié)垢也會(huì)呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)。從晶體存在的動(dòng)力學(xué)角度來(lái)看，整體的結(jié)構(gòu)就是離子在飽和溶液是出現(xiàn)結(jié)晶的情況，而后晶體就會(huì)不斷的出現(xiàn)積累與成長(zhǎng)，其在與不同的分子或者晶體進(jìn)行聚焦，最終就會(huì)出現(xiàn)一些難以進(jìn)行處理的巨大沉淀物，嚴(yán)重的阻礙著采油集輸管線的正常使用。集輸管道中的原油都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的，所以就會(huì)含有大量的硫化物等腐蝕性成分，對(duì)于管道能夠產(chǎn)生最為直接的影響。并且集輸管道在使用中與集輸設(shè)備之間是直接連接的，集輸設(shè)備是屬于電氣化設(shè)備，所以在實(shí)際的使用中不可避免的存在雜散電流，根據(jù)現(xiàn)今的調(diào)查研究工作開(kāi)展，這些雜散電流的存在也會(huì)引起比較嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致管線中出現(xiàn)結(jié)垢的問(wèn)題。

2.現(xiàn)階段緩解結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的技術(shù)

2.1接轉(zhuǎn)站分水

為了能夠更好的做好集輸管線的結(jié)垢預(yù)防控制工作接轉(zhuǎn)站的分水可以說(shuō)是最為有效的一種方案。在接轉(zhuǎn)站進(jìn)行分水，可以將結(jié)垢出現(xiàn)的原因消除掉，并有效的降低后續(xù)工作中出現(xiàn)結(jié)垢的可能性。在進(jìn)行處理的過(guò)程中，接轉(zhuǎn)站的分水可以將輸送過(guò)程中含有的鈣鎂離子降低，這些離子的存在就是導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題的主要原因。在保障采油集輸過(guò)程安全的同時(shí)，還要具備有效降低污水處理的難度，對(duì)于緩解管線輸送壓力起到了重要的作用。

2.2加藥防垢

在對(duì)阻垢劑進(jìn)行使用時(shí)，存在著一些弊端與問(wèn)題，例如在油田水中有著含量較高的礦化度，就會(huì)導(dǎo)致處理的效果降低或減少，在大多數(shù)的油田中使用的聚合物阻垢劑，就其自身來(lái)講并沒(méi)有嚴(yán)格的使用要求與標(biāo)準(zhǔn)，所以在隨意使用之后就會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的后果，可能會(huì)對(duì)周邊的水體造成污染，繼而增加了采油工作開(kāi)展后期污水處理的難度與成本。對(duì)于一些已經(jīng)結(jié)垢的位置，或者是出現(xiàn)了析出結(jié)晶的情況的水體，都不能使用加藥防垢的方式進(jìn)行處理，所以該技術(shù)在實(shí)際使用中有著非常大的局限性。

2.3磁防垢

磁防垢是一種新興的技術(shù)，在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行使用時(shí)成本比較低，只需要在每毫升三千毫克的水溶液中添加鹽，就能夠有效的降低集輸管道出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題的現(xiàn)狀。一般情況下，當(dāng)其中的含鹽量比較低時(shí)，防垢的效果就會(huì)更加的明顯，但是當(dāng)鹽的含量比較高時(shí)，實(shí)際上使用的處理效果就會(huì)削弱。

2.4除垢器

除垢器實(shí)際上是對(duì)所有可以進(jìn)行防垢處理設(shè)備的總體稱呼，在現(xiàn)今的石油采集中使用最多的就是超聲波除垢器，該設(shè)備主要是降低無(wú)機(jī)鹽沉淀的工作原理，將水中能夠形成污垢的物質(zhì)除去。一般情況下，在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的使用時(shí)，需要鋪設(shè)比較長(zhǎng)的設(shè)備管線，所以有著非常高的使用成本，在處理工作開(kāi)展的過(guò)程中有著非常大的難度。隨著不斷的發(fā)展又出現(xiàn)了新型的除垢設(shè)備，該設(shè)備在使用中能夠?qū)⒐鸽x子吸附到設(shè)備的周邊，有效的降低了管線中存在污垢的問(wèn)題。

3.采油集輸管線腐蝕機(jī)理與保護(hù)策略分析

油田在生產(chǎn)原油的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的電解質(zhì)，如果不能在工作中將其及時(shí)采取措施進(jìn)行處理的話，就會(huì)導(dǎo)致采油輸油管線因?yàn)殚L(zhǎng)期受到電解質(zhì)的化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致使用壽命降低的情況出現(xiàn)，會(huì)造成石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)巡視與安全事故等問(wèn)題。對(duì)于集輸管線中出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題，使用最為常見(jiàn)的方法就是電解質(zhì)防止出現(xiàn)結(jié)垢，主要是將水資源作為了中間介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油資源的簡(jiǎn)單分解。但是水資源中含有導(dǎo)電性，會(huì)對(duì)石油中的碳酸鈣等成分進(jìn)行破壞，就會(huì)在集輸管道內(nèi)出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題。

3.1涂層保護(hù)

管線中使用涂層保護(hù)，是一種超前的保護(hù)策略，在石油集輸管線的內(nèi)外管壁中涂抹一些防腐涂料，能夠降低管道壁因?yàn)槭艿礁g性的可能，促使其整體防腐效果得以提升。但是，在不同的情況下，根據(jù)介質(zhì)存在類(lèi)型的不同，腐蝕能力與實(shí)際的作用范圍也并不一樣，在實(shí)際的工作中使用這樣的方法有著非常大的難度。對(duì)采油集輸管線做好防滲透性能處理與抗腐蝕性能處理工作之后，就需要根據(jù)油田的不同情況，選擇出最為合適的適應(yīng)性能好的涂料進(jìn)行使用。

3.2電化學(xué)保護(hù)

管線出現(xiàn)腐蝕，電化學(xué)因素也是非常重要的，電極電位對(duì)于腐蝕程度的影響是非常嚴(yán)重的，所以在金屬的外部還需要做好陰極極化與腐蝕程度處理工作的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線中電位的控制以及整體保護(hù)工作開(kāi)展。當(dāng)出現(xiàn)的腐蝕情況比較嚴(yán)重時(shí)，就必須要采取使用陰極陽(yáng)極配合的保護(hù)方法，從而對(duì)管線的保護(hù)工作開(kāi)展取得不錯(cuò)的效果。

3.3涂層與電化學(xué)聯(lián)合防護(hù)

在對(duì)管線使用涂料進(jìn)行防護(hù)工作開(kāi)展的同時(shí)，對(duì)于一些會(huì)裸露部分的保護(hù)并不是非常充足的情況，就需要配合性的使用電化學(xué)防護(hù)，對(duì)整體的施工工藝進(jìn)行處理，促使其更加符合實(shí)際應(yīng)用中的工況需求。在對(duì)一些腐蝕情況比較嚴(yán)重的管線中，需要將涂層與電化學(xué)聯(lián)合使用進(jìn)行防護(hù)工作的開(kāi)展，從而在優(yōu)勢(shì)上形成彼此的互補(bǔ)，更好的完成管線防護(hù)控制工作的開(kāi)展。

3.4鋼材復(fù)合管線防護(hù)

鋼材復(fù)合管線防護(hù)技術(shù)的使用，是一種新型的針對(duì)于管線防護(hù)處理的方式，有效實(shí)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕預(yù)防控制的技術(shù)類(lèi)型，鋼材復(fù)合管線。針對(duì)于一些鹽堿地中常見(jiàn)的管線容易受到腐蝕的情況，這時(shí)候就需要使用自身有著較好較強(qiáng)抗腐蝕性的復(fù)合鋼材，對(duì)采油集輸管線進(jìn)行鋪設(shè)，能夠從根本上降低管線受到腐蝕的可能性，并有效的延長(zhǎng)了管線使用的壽命。

4.結(jié)語(yǔ)

在采油集輸管線的應(yīng)用過(guò)程中，防止集輸管線出現(xiàn)結(jié)垢與腐蝕，不僅能夠提升傳輸工作開(kāi)展的效率，也是保障傳輸產(chǎn)品品質(zhì)的重要途徑之一。在對(duì)實(shí)際存在問(wèn)題的解決過(guò)程中，需要做好對(duì)實(shí)際情況的控制工作，重點(diǎn)是針對(duì)于結(jié)垢與腐蝕問(wèn)題的解決，從而能夠在工作開(kāi)展中更好的滿足油田對(duì)于生產(chǎn)開(kāi)發(fā)所提出的客觀性需求，能夠獲取到更多提升經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的機(jī)會(huì)。