油田地面工程管道防腐施工技術研究

摘要：在油田生產過程中，油氣的輸送主要依靠管道系統(tǒng)完成，管道系統(tǒng)的安全運行是油田企業(yè)安全生產的重要保障。油田地面工程管道受管道防腐技術、外界環(huán)境以及使用年限等因素的影響，在長期運行過程中容易出現(xiàn)嚴重的腐蝕問題，影響了油田地面工程管道油氣運輸的正常進行，因此，研究油田地面工程管道防腐施工技術，對改善其防腐性能，延長管道使用壽命具有非常重要的現(xiàn)實意義。研究表明：油田地面工程管道腐蝕主要受物理因素、化學因素和生物因素三方面的影響，常用的防腐施工技術主要有外防腐、內防腐和緩蝕劑防腐等。

關鍵詞：油田;地面工程;管道;腐蝕;防腐技術

油氣輸送是油田生產中極其重要的一個環(huán)節(jié)，油氣管道的安全性是油田地面工程管道施工中油田企業(yè)高度關注的問題。隨著油田建設的不斷深入，管道的實際運行環(huán)境也變得越來越復雜，在油田管道的運行管理中，由于受管道防腐技術、外界環(huán)境以及使用年限等因素的影響，管道腐蝕泄露問題時有發(fā)生，不僅造成巨大的經濟損失，而且威脅油田管道運輸安全。因此，在油田地面工程管道的施工過程中，需要加強管道防腐施工技術的研究及應用，從而提高油田管道防腐的整體性能，以滿足油田企業(yè)安全生產的需要。

1油田地面工程管道腐蝕機理

1.1物理因素

油田地面工程管道腐蝕問題受到傳輸介質溫度、壓力、流速和管道磨損等多種物理因素的影響。溫度越高，工作介質中離子越活躍，化學反應越強烈，腐蝕速度越快，地層水中溶解氣體越多，氣體腐蝕性越強，管道內壁腐蝕問題越嚴重，工作介質流速越大，工作介質中的砂石等細小顆粒對內壁的磨損越嚴重，內防腐層的消失速度越快，管道使用壽命越短。

1.2化學因素

油井采出液中含有大量的聚合物和乳化物，腐蝕性二氧化碳聚集，小粒徑懸浮物、細菌較多，這些物質具有較強的腐蝕作用，另外，二氧化碳溶于水后形成碳酸，進而使采出液pH下降，整體呈酸性，加速了金屬管道的腐蝕。另外，油井采出液礦化度較高，氯離子濃度偏高，導致管道腐蝕問題愈發(fā)嚴重。

1.3生物因素

生物因素也在油田地面工程管道腐蝕問題中扮演著重要角色。油井采出液中往往含有大量的微生物菌群，如硫酸鹽還原菌、鐵桿菌等，這些菌群在活動過程中，也會加快管道的腐蝕速度。另外，鐵桿菌在其代謝過程中，會將鐵離子轉變?yōu)槿齼r鐵，并同時與氫氧根發(fā)生反應，形成帶有沉降性質的氫氧化鐵。硫酸鹽還原菌會將硫酸鹽還原為酸性硫酸根物質，而硫酸根會與管道鋼材發(fā)生反應，生成硫化亞鐵，大幅度加快管道腐蝕速度。

2油田地面工程管道防腐施工技術研究

2.1外防腐施工技術

傳統(tǒng)的石油管道外防腐技術主要就是在管道外部涂敷防腐涂層，實現(xiàn)管道防腐的目的。油田地面工程管道外防腐施工質量主要受防腐材料、施工技術水平、涂敷工藝等因素影響，為了保證外防腐施工質量和防腐性能，要求嚴格遵循管道防腐施工技術要求，選擇合適的防腐涂層材料，同時優(yōu)化涂敷工藝，從而保證管道防腐施工質量。油田管道外防腐施工根據施工工藝方法的不同，主要有以下幾種。①石油瀝青。也就是用瀝青作為防腐涂層，之后粘上一層膠帶，該方法優(yōu)點是簡單易操作，而且成本低廉。②聚乙烯。聚乙烯防腐涂層的主要優(yōu)點是埋地不透水，耐腐蝕，極具耐酸堿性，熱穩(wěn)定性高，使用壽命長等。③熔結環(huán)氧粉末。這種涂層在管道防腐中具有廣泛的應用，具有非常優(yōu)良的耐腐效果，同時耐磨、耐溫度，抗氧化性高，還具有耐陰極剝離的優(yōu)點。④聚乙烯、聚丙烯三層涂層。這種涂層的底層是由環(huán)氧粉末、內增膠粘劑和兩層聚乙烯或聚丙烯所組成，該方法既可以解決環(huán)氧粉末自身耐沖擊性不好以及吸水性較高的缺陷，又能夠很好的克服二層聚乙烯涂層粘結力及陰極剝離不夠好的缺點。

2.2 內防腐施工技術

內防腐技術主要有電化學防腐和陰極防腐等幾種方法。電化學方法通過施加外部電流改變管道金屬腐蝕電位，從而延緩管道腐蝕。電化學防腐是一種新的防腐技術，受到電流影響，管道上電位方向將會出現(xiàn)改變，犧牲人工陽極腐蝕金屬，就可以保護陰極管道。在管道內部金屬表面覆蓋負電位金屬鍍層，就可以實現(xiàn)比較全面的防腐保護。除了電化學防腐，還可以對管道采用陰極保護防腐技術，由于電解質的變化，管道金屬與其發(fā)生化學反應形成腐蝕性較強的氫氧化物，導致管道表面受損，因此需要在管道外通過加設電流改變電解質陰陽極，從而抑制離子生成，保護管道不受到腐蝕，或者是在管道內設置電位控制，減少對于管道內薄弱部分的危害，該方法適用于大面積地面管道的防腐處理。

2.3緩蝕劑防腐施工技術

緩蝕劑防腐主要是在管道內添加緩蝕劑，進而起到預防管道腐蝕的作用。但是，這種方法實際效果并不理想，需要與其他防腐技術進行組合使用。石油管道施工完成后，工作人員需要將緩蝕劑注入到管道內部，進而緩解管道在使用中，各類物質對管道所帶來的腐蝕與磨損現(xiàn)象。但是這項技術并不適合獨立使用，通常是在其他防腐技術的基礎上附加使用，幫助其他防腐技術起到更好的防腐效果，從而保障管道運輸安全。

3結束語

綜上所述，管道系統(tǒng)的安全運行是油田企業(yè)安全生產的重要保障。隨著使用年限的增加，石油運輸管道的腐蝕情況愈發(fā)嚴重，不利于管道的運行安全。因此，想要確保管道安全運行，在油田地面工程管道的施工階段，相關企業(yè)需要根據實際情況，科學選擇外防腐、內防腐和緩蝕劑防腐施工技術對管道進行防腐處理，從而提高管道防腐的整體性能，延長管道使用壽命，保證石油運輸安全，促進我國石油運輸行業(yè)的有序發(fā)展。

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作者簡介：侯煒（1991-），男，甘肅崇信人，助理工程師，從事油田地面工程施工建設工作。