油田集輸管線的腐蝕原因及防腐措施分析

鐘偉平

（大慶油田第五采油廠第三油礦，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油田的開采過程中，原油的成分相對(duì)比較復(fù)雜，可能具有較強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，而油田集輸管線又分布在油田各個(gè)區(qū)域，發(fā)揮著重要的作用，原油腐蝕介質(zhì)對(duì)油田集輸管線有著一定的腐蝕作用，一旦腐蝕嚴(yán)重就會(huì)造成集輸管線的泄漏。我國(guó)油田已經(jīng)經(jīng)歷了多年的不斷發(fā)展，一些油田已經(jīng)進(jìn)入了開采的中后期，在開采的各個(gè)階段取得了一定的成績(jī)。我們對(duì)油田集輸管線腐蝕因素進(jìn)行了深入的研究和分析，消耗了大量的人力、物力、財(cái)力，所以我們需要分析研究出影響集輸管道腐蝕的因素，針對(duì)實(shí)際情況制定出有效的防腐措施，延長(zhǎng)集輸管道使用壽命，促進(jìn)油田開采和運(yùn)行的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[1]。

1 油田集輸管線發(fā)生腐蝕的機(jī)理

金屬表面各個(gè)點(diǎn)的電位在放入到電解質(zhì)中后是存在一定的差異的，金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境對(duì)電位的高低有著很大的影響，陽(yáng)極的電位較低、陰極的電位較高，陽(yáng)極的電子會(huì)逐漸的向著陰極轉(zhuǎn)移，一旦陽(yáng)極失去電子，就會(huì)與電解質(zhì)中的負(fù)離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一些腐蝕產(chǎn)物，對(duì)油田集輸管線產(chǎn)生腐蝕作用。而陰極區(qū)域由于具有多余的電子，不會(huì)發(fā)生腐蝕作用。以下我們分析出金屬發(fā)生腐蝕的幾個(gè)必要條件：（1）在電化學(xué)反應(yīng)中陽(yáng)極失去電子，電極發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）在電化學(xué)反應(yīng)中陰極得到電子，電極發(fā)生還原反應(yīng)；（3）電解液，土壤、水、潮氣中含有一定離子的溶液；（4）電子遷移過程中存在金屬導(dǎo)體。以上四種情況都存在時(shí)，集輸管線就會(huì)發(fā)生腐蝕作用，一旦某一個(gè)因素消失，腐蝕作用就會(huì)停止，防腐層的主要目的就是將電解液與金屬管線之間隔離開來，從而達(dá)到防腐蝕的效果[2]。

2 油田集輸管線的腐蝕原因分析

2.1 防腐層老化或損壞

油田集輸管線在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用后，必然會(huì)受到周邊環(huán)境的影響，從而出現(xiàn)老化磨損的情況，主要表面在管線縱向出現(xiàn)裂紋，如果不及時(shí)修復(fù)裂縫就會(huì)越來越大，向周邊不斷延伸，嚴(yán)重的情況就會(huì)影響管線的防腐層，造成防腐層的脫落，防腐層一旦脫落管線表面就會(huì)直接裸露在空氣中，與空氣中的水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成管線的腐蝕，同時(shí)如果使用的瀝青防腐管質(zhì)量存在問題，也很容易造成管道口的腐蝕[3]。

2.2 管壁腐蝕

油田集輸管線運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)中，大部分都存在腐蝕的物質(zhì)，例如硫化氫、金屬鹽離子等，腐蝕物的離子與管道金屬很容易發(fā)生化學(xué)發(fā)生，引發(fā)腐蝕穿孔等現(xiàn)象，一般情況下集輸管道外部腐蝕與內(nèi)部腐蝕相比較后發(fā)現(xiàn)，管道外部腐蝕更加嚴(yán)重，但是隨著油田進(jìn)入開采的中后期，含水量不斷升高，管道內(nèi)部腐蝕也會(huì)逐漸的加重。

2.3 管線材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

集輸管道材質(zhì)與管道的腐蝕情況有著密切的關(guān)系，一些集輸管線在使用過程中不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，有的企業(yè)為了節(jié)省材料，將剩余的管線焊接在新管線兩側(cè)使用，管道的腐蝕情況隨著油田運(yùn)輸過程中形成的熱應(yīng)力變得越來越嚴(yán)重，管線的利用率反而降低。

3 油田集輸管線的防腐措施探討

3.1 加強(qiáng)涂層保護(hù)

針對(duì)集輸管線外涂層進(jìn)行防腐措施，有效的實(shí)現(xiàn)集輸管道與外界環(huán)境介質(zhì)之間的分離，達(dá)到腐蝕電池回路電阻提高的目的，滿足集輸管道防腐要求。一般情況下集輸管道外表面都會(huì)涂刷一層保護(hù)膜，避免管道金屬材質(zhì)直接與土壤等外部環(huán)境接觸，盡量選擇絕緣性強(qiáng)、較為堅(jiān)固的材料，滿足抗腐蝕的需求。

3.2 提高管線質(zhì)量

集輸管道的材質(zhì)一定要滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工使用需求，集輸管道在鋪設(shè)之前，一定要有專業(yè)人員對(duì)其防腐層進(jìn)行檢查，避免防腐層出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，仔細(xì)檢查管線的焊接位置，保障沒有開焊、漏焊等現(xiàn)象，集輸管線鋪設(shè)時(shí)一定要杜絕使用翻新管線，管線的標(biāo)準(zhǔn)一定要滿足使用需求，才能提升管道的防腐效果[4]。

3.3 陰極保護(hù)

陰極保護(hù)是目前比較常見的一種集輸管道防腐措施，主要利用電化學(xué)原理，通過犧牲陽(yáng)極和外加電流兩種方式得以實(shí)現(xiàn)。（1）犧牲陽(yáng)極法，在管道的外涂層選擇一種點(diǎn)位更負(fù)的金屬加以利用，因?yàn)橥馔繉咏饘俨牧系年?yáng)極性比管道真實(shí)材質(zhì)的陽(yáng)極性高，就會(huì)與外涂層的金屬形成新的電化學(xué)反應(yīng)，而管道材質(zhì)變成了陽(yáng)極；（2）外加電流法，集輸管道與外加電源的負(fù)極相連接，電源的正極與另外的輔助陽(yáng)極相連接，集輸管道就會(huì)變成陽(yáng)極，外加電流會(huì)在管道內(nèi)部形成電位差，達(dá)到陰極保護(hù)的目的。

3.4 嚴(yán)格管線搬運(yùn)

集輸管線在運(yùn)輸?shù)倪^程中一定要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，避免在運(yùn)輸過程中集輸管線防腐層出現(xiàn)破損等現(xiàn)象出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)集輸管線的防腐層破損，要第一時(shí)間進(jìn)行修補(bǔ)，避免后期影響集輸管線的正常使用。

3.5 及時(shí)更換管線

在集輸管線的實(shí)際施工過程中，要加強(qiáng)對(duì)集輸管線的管理工作，保障使用的管線在規(guī)定的使用年限之內(nèi)，才能保障集輸管線的使用壽命，降低集輸管線出現(xiàn)腐蝕、穿孔的現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過以上的研究分析，集輸管道在石油產(chǎn)業(yè)中占有著重要的位置，發(fā)揮著重要的作用，是石油處理設(shè)備與石油運(yùn)輸中的樞紐。我們主要對(duì)影響油田集輸管道腐蝕原因進(jìn)行分析，通過相關(guān)人員的不斷努力與實(shí)踐，制定出科學(xué)合理的防腐措施，對(duì)集輸管道結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)根據(jù)施工實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論知識(shí)，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，保障油田集輸管線高效、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，延長(zhǎng)集輸管道的使用壽命，促進(jìn)油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)增長(zhǎng)。