油氣集輸管線的防腐措施分析

雷洪斌

摘要：集輸管線是油田進(jìn)行油氣運(yùn)輸?shù)闹饕d體，集輸管線質(zhì)量的好壞對(duì)油田生產(chǎn)開(kāi)采的安全進(jìn)行有很大的影響。因此，必須對(duì)集輸管線進(jìn)行有效的防腐處理，這樣才能有效抑制集輸管線的腐蝕問(wèn)題，延長(zhǎng)集輸管線的使用壽命，充分保證油田油氣運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

關(guān)鍵詞：油氣;集輸管線;防腐措施

油氣集輸管線需要承受一定的溫度和壓力，并結(jié)合油田生產(chǎn)的環(huán)節(jié)不同，油氣集輸管線中流動(dòng)的介質(zhì)的物質(zhì)組分也不同。如果經(jīng)過(guò)處理后，滿足輸送質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的油氣，其中的雜質(zhì)含量降低，對(duì)管線的腐蝕速度會(huì)變小。而油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的混合物，沒(méi)有經(jīng)過(guò)油氣水分離處理前，對(duì)管線的腐蝕就比較嚴(yán)重。有必要優(yōu)化油田生產(chǎn)工藝流程，加強(qiáng)對(duì)管線的防腐處理，提高管線的耐腐蝕性，滿足油氣集輸生產(chǎn)的技術(shù)要求。

1油氣集輸管線的腐蝕

油氣集輸管線中運(yùn)輸?shù)氖鞘秃吞烊粴?，極易導(dǎo)致管線的腐蝕。油氣集輸管線發(fā)生的腐蝕，主要的由于油氣中含有的硫化氫、二氧化碳、氧等成分，與金屬管線的內(nèi)壁接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗了金屬離子，導(dǎo)致管線出現(xiàn)沙眼，穿孔，引起油氣的泄漏，給油氣集輸帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，甚至引發(fā)安全事故，給油田生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。金屬管線產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕和局部腐蝕的狀況，是形成沙眼的關(guān)鍵。硫化氫存在的環(huán)境中，使金屬管線形成氫脆的現(xiàn)象，加劇金屬管線的腐蝕破壞，使管線局部變形，產(chǎn)生裂紋，引起泄漏，給油氣集輸帶來(lái)安全隱患，影響到油氣集輸?shù)捻樌M(jìn)行。油氣集輸管線一般都是埋藏于地下一定深度，外壁的腐蝕，一般是由于土壤腐蝕導(dǎo)致的，也可能是由于含水的環(huán)境，使金屬管線氧化，或者形成了原電池，腐蝕管線，而降低管線的運(yùn)行效率，給油氣集輸生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。

2油氣集輸管線內(nèi)防腐技術(shù)

2.1緩蝕劑防腐

緩蝕劑防腐是將少量的緩蝕劑加入到腐蝕介質(zhì)中，以抑制金屬或合金的腐蝕破壞過(guò)程和其機(jī)械性能改變過(guò)程，從而延長(zhǎng)金屬的使用壽命。緩蝕劑防腐具有用量極少、不改變環(huán)境就能獲得優(yōu)良防腐效果、不增加設(shè)備投資、操作簡(jiǎn)便、見(jiàn)效快、同一配方適用不同環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在油氣工業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。目前，國(guó)內(nèi)外油氣集輸管道內(nèi)防腐用的緩蝕劑的主要緩蝕成分是有機(jī)物，如鏈狀有機(jī)胺及其衍生物、咪唑啉及其鹽、季銨鹽類、松香衍生物、磺酸鹽、亞胺乙酸衍生物及炔醇類等。對(duì)于相同系列的有機(jī)緩蝕劑，根據(jù)其分子式中雜原子的不同，緩蝕效率一般遵循如下的變化規(guī)律，即：P>Se>S>N>O。為確保緩蝕劑的效果，篩選的緩蝕劑除與地層水和油有良好的相容性外，還應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)使用的水合物抑制劑、除硫劑、破乳劑等有良好的配伍性。

2.2復(fù)合管防腐

比較常用的復(fù)合管有陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管、玻璃鋼內(nèi)襯復(fù)合管和雙金屬?gòu)?fù)合管。陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管是國(guó)際上比較先進(jìn)的一種復(fù)合新材料，分為陶瓷、過(guò)渡層、鋼材三層，具有耐蝕、耐磨、耐高溫、高韌性、高強(qiáng)度、高抗熱性等一些優(yōu)良性能。因此，可以承受耐磨強(qiáng)度高或者更惡劣的環(huán)境。玻璃鋼是由增強(qiáng)玻璃纖維及環(huán)氧樹脂所組成，具有減阻、防垢、防腐等性能。雙金屬?gòu)?fù)合管已經(jīng)在國(guó)外廣泛應(yīng)用，我國(guó)部分油田也已經(jīng)采用。

2.3電鍍防腐

電鍍層分為陽(yáng)極性電鍍層和陰極型電鍍層。陽(yáng)極性鍍層指電鍍金屬層的電極電勢(shì)低于被保護(hù)的金屬的電極電勢(shì)，例如于鐵上鍍鋅，這時(shí)鋅為陽(yáng)極，鐵為陰極;陽(yáng)極性鍍層指電鍍金屬層的電極電勢(shì)高于被保護(hù)的金屬的電極電勢(shì)，例如在鋼上鍍錫，這時(shí)鐵為陽(yáng)極，錫為陰極。在鍍層完全覆蓋金屬基體表面的情況下，可以隔離金屬基體和腐蝕介質(zhì)。在陽(yáng)極性鍍層中被保護(hù)金屬是陰極，就算受到損壞，也是鍍層本身受到腐蝕;但是在陰極性鍍層中北保護(hù)金屬是陽(yáng)性，一旦損壞就會(huì)與腐蝕介質(zhì)直接接觸，進(jìn)而造成金屬腐蝕，此時(shí)鍍層不僅防護(hù)不了被保護(hù)金屬的腐蝕，反而還會(huì)加速對(duì)被保護(hù)金屬的腐蝕。

2.4熱噴玻璃秞防腐

傳統(tǒng)防腐技術(shù)是通過(guò)搪瓷技術(shù)工藝制作搪瓷管道，成本高、功能差，而且極易變形，無(wú)法適應(yīng)油氣輸送的需要。熱噴玻璃秞含有的一些玻璃體成分具有很好的浸潤(rùn)效果，在高溫環(huán)境下，非金屬與金屬界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，增加了防腐層的親和能力，并且由于鎢元素的存在，大大提高了玻璃鋼的耐熱、耐溫能力，增加了釉料熔度，使防腐能力得到明顯改善。

2.5涂料防腐

涂層鋼管廣泛應(yīng)用于油氣田集輸管線，其原理是在管道內(nèi)壁和腐蝕介質(zhì)之間提供一個(gè)隔離層，從而起到減緩腐蝕的作用。內(nèi)涂層防腐技術(shù)可有效防止內(nèi)腐蝕，節(jié)約大量的管材和維修費(fèi)用，顯著提高油氣田的輸送效率，減少清管次數(shù)。目前油田集輸管線采用的內(nèi)涂層防腐技術(shù)有：水泥砂漿內(nèi)襯里技術(shù);水性帶銹復(fù)合防銹涂料內(nèi)涂技術(shù);玻璃鋼管道內(nèi)襯技術(shù);H87內(nèi)防腐涂層技術(shù);玻璃鱗片漆內(nèi)防腐技術(shù);環(huán)氧粉末涂料內(nèi)防腐技術(shù);涂塑鋼管等。現(xiàn)在應(yīng)用較多的是涂覆涂層法，此法容易實(shí)施，具有比較完備的整套實(shí)施方案和檢測(cè)手段，還可用機(jī)器人進(jìn)行涂覆操作。管道內(nèi)涂層在長(zhǎng)輸送管線中的主要作用是減少摩擦阻力損失，降低操作成本，提高管線的輸送能力;對(duì)于近距離輸送不僅能減阻同時(shí)還能起到防腐作用。鑒于管道內(nèi)涂層技術(shù)具有管道增輸、節(jié)能、防腐等巨大優(yōu)勢(shì)，其在今后的大型輸油輸氣管道中將進(jìn)一步推廣。

2.6加強(qiáng)對(duì)集輸管線施工監(jiān)管

在集輸管線實(shí)際的施工過(guò)程中，必須要對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的處理，充分保證施工材料以及相關(guān)的施工技術(shù)符合集輸管線施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在集輸管線完成防腐施工后，必須要對(duì)金屬管線的防腐層進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，查看防腐層表面是否出現(xiàn)了裂縫或者玻璃等現(xiàn)象，一旦在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，必須要進(jìn)行及時(shí)處理。在防腐施工過(guò)程中，必須要加強(qiáng)與防腐材料供應(yīng)商的溝通交流，做好市場(chǎng)調(diào)查，避免進(jìn)場(chǎng)材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。與此同時(shí)，在集輸管線的運(yùn)輸與具體施工過(guò)程中都必須嚴(yán)格的按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行，這樣才能保證進(jìn)場(chǎng)的管線材料保持完好。此外，在油田集輸管線運(yùn)行的過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)管線的監(jiān)測(cè)，及時(shí)將出現(xiàn)老化現(xiàn)象的管線進(jìn)行更換，堅(jiān)決杜絕集輸管線出現(xiàn)超出服役期限的現(xiàn)象，這樣才能充分保證整個(gè)集成系統(tǒng)安全性，為油田的生產(chǎn)開(kāi)采以及油氣運(yùn)輸打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)油氣集輸管線的防腐措施的探討，采取最優(yōu)化的防腐技術(shù)措施，提高管線的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)管線的使用壽命，使其滿足油氣集輸生產(chǎn)的要求。優(yōu)選金屬管線的內(nèi)壁和外壁的防腐涂料，加強(qiáng)噴涂技術(shù)的研究，保持管線的內(nèi)壁和外壁的涂層達(dá)到更高的防腐效果。優(yōu)化設(shè)計(jì)管線的陰極保護(hù)技術(shù)措施，并經(jīng)常檢查陰極保護(hù)措施的完好情況，發(fā)現(xiàn)損壞，立即進(jìn)行維修更換，使其達(dá)到最佳的陰極保護(hù)效果，避免發(fā)生管線的腐蝕現(xiàn)象。

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