康艷
摘要:隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,提高油氣資源的開采產(chǎn)量已經(jīng)成為了我們所必須要重視的問題。相關(guān)的油田開發(fā)輔助技術(shù)也已經(jīng)得到了人們的重視,集輸管道防腐技術(shù)便是其中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。在明確集輸管道腐蝕原因的前提下需要制定科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)出的防腐措施,從而優(yōu)化油田集輸管道的防腐作業(yè)。下文中筆者對(duì)此類問題進(jìn)行了分析探究,希望對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)工作的優(yōu)化改革有所啟示。
關(guān)鍵詞:油田;集輸管道;腐蝕;防腐技術(shù)
油氣資源運(yùn)輸過程中,油氣集輸管道為其提供了極大的便利,但管道腐蝕問題卻成為了困擾管道運(yùn)輸效率的難題。油氣資源與相關(guān)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)之后會(huì)產(chǎn)生腐蝕性,雖說針對(duì)油田集輸管道當(dāng)前已經(jīng)建立起了完善的腐蝕監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),在207個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的共同作用下實(shí)現(xiàn)了對(duì)于集輸管網(wǎng)的全天候、無死角監(jiān)控。以此為起點(diǎn),我們需要進(jìn)一步對(duì)管道防腐技術(shù)進(jìn)行改良,從而在提高集輸效率的前提下實(shí)現(xiàn)油氣資源安全、穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)哪康摹?/p>
一、油田集輸管道腐蝕的原因
首先是硫化氫對(duì)集輸管道造成的腐蝕。相較于O2、CO2等物質(zhì),硫化氫的溶水性要更強(qiáng)。干性硫化氫在溶于水之后所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì),因此其水溶液會(huì)呈酸性。對(duì)其進(jìn)行化學(xué)分析之后便可以發(fā)現(xiàn),溶于水之后的硫化氫會(huì)產(chǎn)生HS-和S2-離子。隨著時(shí)間的推移,這兩種離子會(huì)吸附在管道表面,在特定的條件下會(huì)與管道金屬中的陽(yáng)離子Fe2+進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),消耗掉Fe2+離子之后便會(huì)產(chǎn)生氫氣以及硫化物,而這兩類物質(zhì)均會(huì)對(duì)集輸管道造成腐蝕。其次是硫化鈉對(duì)集輸管道造成的腐蝕。油氣資源開采中會(huì)產(chǎn)生大量的硫化鈉,而在集輸過程中硫化鈉能夠?qū)艿涝斐上鄬?duì)嚴(yán)重的腐蝕,腐蝕速度及腐蝕效果將會(huì)遠(yuǎn)大于硫化氫所造成的腐蝕。這類問題將對(duì)集輸管道的性能產(chǎn)生相對(duì)嚴(yán)重的影響,當(dāng)熱不同環(huán)境條件以及濃度下的硫化氫所帶來的腐蝕程度也是不同的。隨著溫度以及濃度的增加,其腐蝕效果將會(huì)越來越強(qiáng)烈。最后是縫隙腐蝕。管網(wǎng)建設(shè)中需要運(yùn)用不同的金屬以及非金屬材料,主要用于焊接以及緊固環(huán)節(jié)的作業(yè)之中。而集輸管道在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生氣孔、法蘭連接面等縫隙,再通過電化學(xué)腐蝕和不同土壤環(huán)境下SRB的共同作用,便能夠在縫隙處形成腐蝕層和生物垢,這類問題將會(huì)影響到管網(wǎng)的完整性。
二、油氣集輸管道防腐技術(shù)分析
1、內(nèi)管壁防腐技術(shù)
輸油管道內(nèi)壁防腐技術(shù)主要包括以下內(nèi)容:①緩蝕劑。利用緩蝕劑和緩蝕劑介質(zhì)兩者相互融合所產(chǎn)生的效應(yīng)能夠達(dá)到抑制其他介質(zhì)、金屬管道損壞的效果,這種做法最大限度的強(qiáng)化了金屬的抗腐蝕性,減輕了腐蝕強(qiáng)度,更從源頭提高了集輸管道的使用壽命。綜合已有的實(shí)踐案例分析,緩蝕劑對(duì)設(shè)備以及采油工序并沒有明確的任務(wù)要求,所以具有易于操作、實(shí)用性強(qiáng)以及見效快的特點(diǎn)。目前該技術(shù)已在油田集輸管道防腐作業(yè)中得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用,而常用的緩蝕劑也主要是各類有機(jī)物。②電鍍防腐,這是一種已經(jīng)在集輸管道內(nèi)壁防腐處理中得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)工藝。而常見的電鍍層也主要有陽(yáng)極性鍍層以及陰極性鍍層兩種。首先陽(yáng)極性鍍層,基于基體金屬活潑性小于鍍層金屬活潑性的現(xiàn)狀分析,腐蝕介質(zhì)的腐蝕作用首先會(huì)作用在鍍層金屬之上。應(yīng)用這種方法,即便鍍層金屬已經(jīng)受到了腐蝕影響,基體金屬也會(huì)保持完好無損。最常見的操作方法便是將鋅鍍?cè)阡撹F上保持鋼鐵不受腐蝕的操作手段。其次陰極性鍍層。在金屬鍍層活潑性小于基地金屬時(shí),需要使基體被鍍層完全包裹才能夠發(fā)揮最基本的保護(hù)功能。若鍍層在外界因素條件下出現(xiàn)破損、孔隙等一系列不完整問題,在腐蝕介質(zhì)出現(xiàn)時(shí)便會(huì)對(duì)基體金屬造成破壞。此時(shí)鍍層金屬不會(huì)受到影響。③復(fù)合管防腐技術(shù)。國(guó)內(nèi)油田集輸中用到的復(fù)合管道主要有玻璃鋼內(nèi)襯管道、雙金屬?gòu)?fù)合管道以及陶瓷內(nèi)襯管道等類型。這其中帶有玻璃鋼成分的管道具有良好的減阻、防污以及防腐效果,陶瓷內(nèi)襯管道則具有良好的耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高以及耐磨的特點(diǎn)。
2、外管壁防腐技術(shù)
首先石油瀝青防腐,該技術(shù)具有成本低、易于保養(yǎng)、便于維護(hù)以及操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但實(shí)際使用種卻依舊暴露出了極易被微生物侵蝕以及抬高吸水率的特點(diǎn),實(shí)際采油作業(yè)中,各地可根據(jù)實(shí)際情況判斷是否采用石油瀝青防腐技術(shù)。其次是聚乙烯膠粘帶技術(shù),它具有絕緣電阻高以及便于施工的特點(diǎn)。但因?yàn)樵摷夹g(shù)不能較好的抵抗土壤應(yīng)力,所以較容易在管道搭接處失效,進(jìn)而影響集輸管道的防腐能力。實(shí)際使用中需重視這類問題的影響,確保該技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。最后是聚氨酯硬泡技術(shù)。該技術(shù)具有耐腐蝕性較強(qiáng)、隔水性好、不易破壞以及導(dǎo)熱系數(shù)較小等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此未來這一技術(shù)將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景,但因?yàn)榘l(fā)展時(shí)間不長(zhǎng),所以今后需優(yōu)化相關(guān)細(xì)節(jié),讓其發(fā)揮應(yīng)有的作用。
總結(jié)
油田集輸管道防腐及防腐技術(shù)探究是實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)石油企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵議題。新形勢(shì)下,進(jìn)行這方面的技術(shù)探究對(duì)各項(xiàng)工作的優(yōu)化落實(shí)有所非常重要的意義,將提高石油企業(yè)的產(chǎn)能。實(shí)際工作中,我們需要在明確集輸管道腐蝕原因的前提下展開這部分工作的實(shí)踐探究,以上筆者對(duì)此類問題進(jìn)行了分析探究,希望對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)工作的優(yōu)化落實(shí)有所啟示。
(作者單位:大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠第一油礦)