孫蕾（大慶油田海拉爾石油勘探開發(fā)指揮部呼倫貝爾分公司，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000）

大慶油田集輸系統(tǒng)的腐蝕與防護研究

孫蕾（大慶油田海拉爾石油勘探開發(fā)指揮部呼倫貝爾分公司，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000）

大慶油田是我國上世紀60年代勘探開發(fā)的世界級特大砂巖類油田，經(jīng)過長期的開發(fā)后原油產(chǎn)量逐漸降低，油井采出液中的含水量大幅度升高，不僅增加了石油的開采難度，也造成了集輸管道系統(tǒng)的腐蝕問題，一些區(qū)域的管線、閥門等因腐蝕而破損、崩裂，造成極大的經(jīng)濟損失，也造成了一定的環(huán)境負面影響。針對這一情況，本文重點針對大慶油田集輸管道系統(tǒng)的腐蝕問題進行研究，提出具有針對性的建議和解決策略。

大慶油田；集輸系統(tǒng)；腐蝕預防；防護研究

1 油田集輸系統(tǒng)腐蝕問題概述

油田集輸系統(tǒng)是一項相對龐大的工程，一般被劃分為單井集輸管道和集輸干道，是實現(xiàn)石油輸送的主要通道，相關組成如計量閥組、計配站、集輸站、中心處理站等。由此不難理解，石油從地下舉升到地面之后，主要是依靠集輸系統(tǒng)輸送到目的地的，而構成集輸系統(tǒng)的是集輸管線，大多是金屬材質，很容易受到石油中的腐蝕性物質干擾影響。

結合大慶油田對集輸系統(tǒng)腐蝕的原因分析，腐蝕主要有兩大類組成，其一是全面腐蝕，其二是局部腐蝕。

1.1 全面腐蝕

在某一區(qū)域內(nèi)的管線由于受到腐蝕因素的干擾，且腐蝕因素的影響是均勻分布的，在腐蝕的層次、速度、著點等方面趨于同質化。例如，石油中的硫化物含量過高，在與凝結水混合后形成強酸，在強酸物質的影響下的反應就屬于全面腐蝕。全面腐蝕的特點是腐蝕點均勻，一般不會造成太大的安全事故，但對整個管線的使用壽命周期影響很大。只要準確把握金屬材料的壽命周期規(guī)律，就可以避免重大的生產(chǎn)事故。

1.2 局部腐蝕

局部腐蝕往往集中在一點或一個小型區(qū)域，集輸管線的其他部分并沒有被破壞。如在管道的焊接點出現(xiàn)金屬裸露的情況，腐蝕因素接觸后會加速這一點的腐蝕速度，形成點狀、塊狀的腐蝕，由于不容易被發(fā)現(xiàn)，所以有很大的危險性，一旦達到一定級別就會被壓力崩裂，造成原油泄漏。

2 大慶油田集輸系統(tǒng)的腐蝕機理與原因分析

從上世紀60年代開始至今，大慶油田已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀發(fā)展，作為我國最早、最大的油田之一，在集輸系統(tǒng)建設方面存在一定的劣勢。尤其是在早期技術不發(fā)達的階段，集輸系統(tǒng)從材質、安裝、焊接、防護等方面都不夠完善，經(jīng)過長時間的運轉之后發(fā)生腐蝕問題是必然現(xiàn)象。全面分析大慶油田集輸系統(tǒng)的腐蝕機理和原因，對防護工作大有裨益。

2.1 腐蝕機理分析

集輸系統(tǒng)的管線由于采用的是金屬材質，在于電解質接觸之后就會發(fā)生電化學反應，金屬表面的電位存在高低差異，其中電位高的部分為陽極，電位低的部分為陰極，在電化學反應中陽極會向陰極移動，造成電子流失；隨著電子不斷地進入電解質，電解質中的一些陽離子就會與金屬反應生成腐蝕產(chǎn)物（鐵銹）。

原油是一種復雜的混合物，除了烴類、瀝青、石蠟等還有各種腐蝕性成分，在水分的影響下構成電解液，這是金屬管線發(fā)生腐蝕的機理。

2.2 腐蝕原因分析

大慶油田集輸系統(tǒng)除了運轉時間較長之外，期間大部分管線經(jīng)過了兩、三次替換，新舊管線之間的腐蝕誘發(fā)因素更加復雜，主要原因有以下幾種。

第一，防護層脫落。集輸管線的內(nèi)部、外部都會進行腐蝕防護措施，經(jīng)過現(xiàn)場挖掘檢查發(fā)現(xiàn)，不少管線的內(nèi)部防腐層已經(jīng)脫落或被瀝青等物質溶解，腐蝕沿著防腐層裂縫開始形成；尤其在接口、焊口等位置更加嚴重。而外部的腐蝕以全面腐蝕問題為主，個別位置由于碰撞、磨損等裸露出金屬部分，產(chǎn)生的腐蝕相對嚴重。

第二，管壁腐蝕。集輸系統(tǒng)的作用是輸送原有，而在原有中的腐蝕成分十分復雜，包括腐蝕性細菌、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫等，還有各種雜質，這些都是內(nèi)部腐蝕的因素；而外部腐蝕尤其是在地下深埋的部分，受到土壤水、二氧化碳、細菌影響較大。

第三，材質問題。大慶油田早期的集輸系統(tǒng)材質質量不高，金屬中雜質較多，即便做好了防腐措施，在高溫、高壓的情況下會從內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕問題。

除此之外，還有一些自然因素、人為因素的影響，都會造成腐蝕問題的加劇。如泥石流沖擊、人為破壞等。

3 大慶油田集輸系統(tǒng)的腐蝕問題防護措施

在油田的開發(fā)過程中，各類管線要么暴露在自然環(huán)境中，要么長期掩埋在地下，腐蝕問題幾乎是無時無刻不再進行，很難預測腐蝕的程度和引發(fā)的事故程度。特別是由于腐蝕引發(fā)的穿孔現(xiàn)象會縮短設備的使用壽命，造成資源的浪費，鑒于此，只有盡量降低管線的腐蝕程度，才能更好地確保油田的正常運轉。

第一，嚴格審核集輸系統(tǒng)所采用的管材質量，并進行新型防腐層保護技術，對于需要掩埋的部分采用干燥細沙處理，減少對防腐層的傷害。

第二，嚴格控制接口、焊口等銜接部位的密封性工作，減少局部腐蝕出現(xiàn)的機率。

第三，嚴格遵守集輸系統(tǒng)運維制度，加強管理保護力度。

第四，嚴格執(zhí)行設備替換標準，精確計算設備的使用周期，避免腐蝕穿孔帶來的大型事故。

4 結語

石油是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，也是一個涉及多種知識體系的技術密集產(chǎn)業(yè)。石油從勘探、開采、集輸?shù)皆头蛛x處理等，幾乎每一步都需要應對腐蝕預防的問題，設備腐蝕不僅會造成社會經(jīng)濟、生產(chǎn)安全、環(huán)境污染等障礙性問題，同時也會危害人身安全，是當前制約石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因；結合大慶油田的實例，積極在同行業(yè)中開展集輸系統(tǒng)防腐蝕措施十分必要。

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