摘要:随着现在工业爆发式的发展,世界对石油的需要也在不断的与日俱增,在石油运输过过程中,集输管道的应用在原油运输过程中起到了至关重要的作用。但是在集输管道的实际应用过程中集输管道的腐蚀问题是人们面临的一个非常普遍的问题,集输管道的腐蚀不仅关系到原油运输的安全性而且关系的自然环境的保护问题,集输管道的腐蚀造成的原油泄漏会对自然环境造成不可挽回的损失,也给企业带来巨大的经济损失。基于此,本文对原油集输管道的腐蚀成因进行分析,对改善集输管道腐蚀提出了一些建议。
关键词:原油运输;集输管道;防护措施
1、腐蚀因素分析
1.1内部因素
1.1.1原油性质
随着油田的不断开采,地层压力逐渐降低,为了满足日趋增长的能源需求,油田通常会采用注水方式维持地层压力以便提高产量。当原油管道输送含水原油时,若原油中含有硫化物或者CO2等腐蚀性物质,在水的作用下,上述腐蚀性物质会加快对原油管道的腐蚀,此外,水与金属管道之间存在电位差,会组成腐蚀原电池。在阳极,氧化形成的Fe2+进入管道表面,导致金属表面逐步剥离,从而形成较大的安全隐患[5]。1.1.2管线材质在原油管道腐蚀中,管线材质是影响较大的一个因素。由于管道材质不同,其含有的杂质含量不同。有研究表明,在通常情况下,螺旋焊缝钢管腐蚀程度高于无缝钢管,造成这一现象的原因在于螺旋焊缝钢管含有的非金属杂质过多。若管道金属材料中所含非金属杂质过多,会与管道表面形成腐蚀原电池,造成腐蚀加速。
1.1.3输量不达标
在管线的设计与实际运用中,原油输量存在误差对于管道腐蚀也有影响。若管道输量不达标,则含水率也相对较高,而水作为腐蚀的载体,必然会使腐蚀情况日趋严重。同时,随着含水量的增大,原油流速过小,会使原油停留时间变长,增加了同一位置的腐蚀几率,造成管道穿孔。
1.2外部因素
(1)防腐层的质量不达标。若受到施工质量因素亦或是老化因素的影响,致使防腐层的质量不理想,就会导致阴极保护效果明显下降。在这种情况下,管道就会缺少必要的保护。若阴极保护系统运行异常,埋地管线也同样难以得到保护。第二,温度因素的影响。在原油管线腐蚀方面,温度也是较为重要的影响因素。一般情况下,每升高20°C,腐蚀的速度就会增加一倍。在深入分析并研究油田生产状况的过程中了解到,埋地高温单井管线与伴热管线发生腐蚀的几率都超过了集油管线,而与常温传输管线相比,集油管线的腐蚀几率也相对较高。第三,保温层出现严重破损问题。在管线保温层的破损位置,泡沬夹克层会出现进水的问题。一旦水进入到泡沬的内部,并且向侧面延伸一定的距离,那么保温层内部所渗透的水就无法实现自动排除。特别是在季节与下雨天气变化的过程中,地下水水位也会随之改变,间接地改变了泡沬层内部的含水量。长此以往,管线就会始终处于半干与半湿的状态。这样一来,管线的氧浓差电池腐蚀问题发生几率会更高。一般情况下,腐蚀出现在管道中下部,且以局部坑蚀的形式表现出来、管线的安全性。第四,杂散电流干扰腐蚀。通常来讲,原油管道在实际运行的过程中,有电气化铁路以及直流电焊机等所引起的杂散电流腐蚀,同样会直接影响埋地管线的质量。第五,硫酸盐还原菌的生长。在土壤中含有二氧化硫离子,会为硫酸盐还原菌生长与繁殖提供必要的前提条件。一般条件下,只要输油的温度在60°C左右,就会直接提高硫酸盐还原菌的生长速度。
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2、原油管道防腐提升措施分析
2.1利用新型材料改善技术
管带本身的抗腐蚀性能原油集输管道的防腐要从集输管道本身的着手,通过改变集输管道金属材质来提高集输管道的抗腐蚀性能。集输管道主要面临的事酸性腐蚀物质的腐蚀,诸如碳酸记忆硫化氢等,其中以硫化氢带俩的腐蚀性最强。集输管道的金属材质母材在硫化氢的作用下极容易腐蚀,而且随着腐蚀的时间越长腐蚀情况会逐渐加速。不同的情况下金属材质的集输管道的腐蚀情况不相同。在油田采用的表面镀铬的不锈钢集输管道在大部分的原油运输工程中能有效的降低腐蚀情况的产生。不锈钢本身就是一种耐腐蚀材料,表面镀铬后进一步隔绝了不锈钢集输管道直接与环境接触,抗腐蚀性能也加大。不容易出现因集输管道腐蚀出现原油泄漏事故。
2.2选择耐腐蚀涂层材料
现行的集输管道防腐的重要手段就是在集输管道表面涂防腐层。在集输管道表面进行工艺处理,对管道进行表面氧化处理,如在集输管道表面喷涂环氧涂层等,能有效的隔绝集输管道与环境直接接触,减少了管道与环境的化学反应,也能有效的起到对集输管道防腐作用。另一种方法就是在金属集输管道表面增加镀层,如镀铬、镀镍等手段,还有一些三层聚乙烯类的非金属镀层也能对集输管道起到很好的防腐作用。
2.3抽油机的保养措施
2.3.1日常保养措施
抽油机的日常保养,建立在对抽油机频繁进行检查的基础上。相关人员必须保证抽油机各个部分的螺栓紧固,坚决避免松动或脱落的情况。其次,要维持抽油机机身的干净卫生,达到规定的清洁要求。注意检查抽油机中润滑油的余量,保证各个部位的润滑油充足,使抽油机各部件正常运转并达到最佳状态,提高石油开采的效率。检查减速器的齿轮是否啮合,以及油位和油质的情况也非常重要,如果不能满足达标条件的话,要立即进行调整或者直接更换。抽油机的日常保养,需要及时检查,发现问题立即处理,对损坏的部件根据其不同的损坏程度进行修复或更换,确保每一个零部件都正确无误,保证整个系统运转正常。
2.3.2定期保养措施
除了对抽油机进行日常的检查及保养,定期对抽油机进行系统化的养护也很有必要。系统完整的保养措施可以更深入的解决问题,提高使用效率。在抽油机达到一定的运转时长后,放掉抽油机减速箱内的全部油品,再用磁铁或其它有磁力的工具将铁屑吸出,对减速箱进行彻底的维修保养。然后对机器中的曲柄轴承、中轴和尾轴加注一定数量的符合质量要求的齿轮油,再将减速箱的全部零件重新安装牢固。此外,曲柄连杆也需要进行定期的维修保养,防止出现抽油杆偏磨的现象,使其能够正常的传递动力。另一方面,抽油机的电动机一定要经过全面的接地检查,保证电动机能够实现正常运转的功能,进而通过三角皮带将动力成功传输出去。
结束语:油田原油运输集输管道的腐蚀问题应该引起人们的正视,深入的探讨引起集输管道腐蚀的原因以及如何做好防腐工作。要意识到集输管道腐蚀给油田企业以及社会环境带来的严重威胁。同时也要加大对原油集输管道的研发工作,利用新型材料来取代易腐蚀的金属材质集输管道,从根本上遏制集输管道的腐蚀。
参考文献:
[1]隋易,战旗,邵斌.原油管道储运的安全管理方法和事故预防策略[J].化工管理,2018(24):179.
[2]汪文忠.原油管线腐蚀原因分析[J].表面工程与再制造,2018,18(04):35-36.
论文作者:罗贤银1,王洪才2,曹巍 3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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