关键词：油田地面；管道；腐蚀成因；施工技术
1 油田地面工程管道腐蚀
1.1 油田地面管道工程腐蚀概述
油田地面工程是一项非常庞大的管道工程，不仅施工量非常大，地面管道的敷设往往是跨地区工程，因此，地面工程管道在实际运行过程中往往会面临着多种气候的运行环境，实际产生的腐蚀问题也有很大的差别，整体管道工程的腐蚀问题非常复杂，从而导致油田的地面工程管道防腐施工难度也比较大。目前我国多数油田已经进入了生产开采的后期阶段，注水开发、聚合物驱已经成为常规的开采方式，由此导致油田生产开采出的油液矿化度增加，采出液矿化度的增加导致管道的结垢以及腐蚀问题日益严重，结垢以及腐蚀问题的存在使得管道出现了穿孔等问题，严重影响着油田原油运行的安全性。
1.2 腐蚀机理
1.2.1 化学因素
油田的采出液中含有较高浓度的聚合物，原油的乳化程度、矿化度升高，各种细菌以及悬浮小颗粒的含量也在不断增加。尤其是采出液中大量的腐蚀性二氧化碳与水结合后会形成腐蚀性酸溶液，从而加速了管道的腐蚀。另外，采出液中氯离子浓度的增加使得采出液的pH值不断下降，腐蚀问题日益加重。
1.2.2 物理因素
油田地面工程在运行过程中的温度、压力、流体速度、管道磨损等因素都会对管道腐蚀造成一定的影响。介质温度越高，传输介质中粒子活性就越高，从而使得化学反应加剧，加速了管道腐蚀。而地层水中溶解的气体越多，管道内壁产生的腐蚀作用也越强烈。传输介质的流速越快，管道内壁受到微小颗粒的冲蚀作用也越严重，这对管道内壁防腐层会产生严重影响，从而严重影响了管道的使用寿命。
2 导致油田地面工程管道腐蚀的原因分析
2.1 外腐蚀
外腐蚀主要指的就是油田地面工程管道外壁发生的腐蚀现象。油田地面工程管道和埋在地下的石油管道相比，直接暴露在自然环境中，受到自然环境影响的程度更大，同时工作环境的恶劣、复杂，造成了油田地面工程管道腐蚀的情况更加严重。石油管道的外壁直接接触自然环境，因此我们需要根据不同的管道使用环境，选择合适的防腐层材料，了解管道外壁发生腐蚀的原因和特点，才能发挥出防腐层材料的最大作用，避免加速管道的进一步腐蚀和老化。
2.2 内腐蚀
油田地面工程管道内腐蚀的问题比外腐蚀更加严重，管道内防腐施工技术更加困难，维修和保养的成本也比较高。油田地面工程管道运输的介质中含有细菌、砂石、硫化物、二氧化碳等多种腐蚀性成分，长期使用之后，管道的内防腐层会逐渐磨损，失去防腐效果，最终造成管道内壁出现腐蚀的情况，严重的话可能造成管道的泄漏。目前我国油田逐渐的进入到了开采的中后期，油田的含水率逐渐的上升，造成管道内腐蚀的情况也越来越严重。
3 油田地面工程管道防腐施工技术
3.1 优化防腐施工设计方案
油田地面工程管道防腐施工质量与防腐效果和方案设计有着直接关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对150条油管道和55条注水管道数据的统计资料分析，含油污水的腐蚀性更强，而低压污水与注水管线一般为玻璃管、钢骨架复合管，工作过程中更容易发生局部内腐蚀问题，因此对于污水管线，建议在满足强度要求的前提下，选择非金属管线。而Cl-和H2S含量较高的腐蚀环境中则应该选择镍基合金双金属复合管。为了防止出现局部湍流腐蚀，要求管线曲率半径应大于其三倍管径，且在焊接期间为防止电偶受到腐蚀，选择的焊丝焊条应与母材组分相制约。管线外防腐材质的选择要对施工阶段的气候及腐蚀特征进行有效的考察，水位较高空气潮湿的区域不能选择沥青外防腐，人为破坏比较严重的区域不应该选择黄夹克防腐。
3.2 外防腐
在油田地面工程管道施工中，防腐原料和施工水平等是影响其外防腐施工质量的主要因素。因此，务必严格遵照相应的施工要求指标，选择最合适的防腐涂层材料，并不断改善涂敷工艺，从而使外防腐施工质量和防腐性能得以保证，实现管道防腐施工的较高质量。按照施工工艺的不同可以将油田管道外防腐施工分为涂刷、滚涂、空气喷涂等多种形式，其中使用最广泛且最便捷的就是涂刷法，多用于管道外的防腐操作，其优点是所用设备及工具极为简单，如施工可用扁刷和圆刷，具有较强的渗透性的漆膜能使不同外形尺寸管道的防腐要求得以满足，不足之处是其涂刷施工必须手动操作，因此，劳动强度较高，不具备较高的施工效率及质量，同时获得一般的漆膜成型。相比之下，辊涂法具有施工效率较高、滚涂力度均匀、成型好、质量稳定等优点，适用于管道直径和长度较大的大面积防腐工作。与涂刷法和辊涂法相比，空气喷涂法具有更高的施工效率和更好的漆膜质量，其工作原理是用专用喷涂工具将压缩空气吸入，涂料经高速气流冲击后形成均匀的微小颗粒，最后喷射到管道表面。但该法具有设备造价高，操作复杂的缺点。（新技术在老油田使用推广比较缓慢）。
3.3 加强管道日常防腐管理
（1）提高生产工艺对油田地面工程管道腐蚀影响的重视程度，杜绝生产工艺不当造成的腐蚀问题，为防止因水型不匹配引起的集输管网结垢加速造成的垢下腐蚀问题，注水开发油井时严禁清水与污水混合输注。（2）提高防腐管理工作的有效性和持续性，在施工过程中严格把控管道埋深深度，油管道不低于1米、注水管道不低于1.8米。确保管道表面保温层完好，做好接头的防腐处理工作，着重加强涂层内放管线及渗氮管线的监督施工工作，其穿孔次数频繁，腐蚀问题严重。（3）加强管线防腐工作，新建管线要进行基线检测。通常外部条件和管道受到的应力集中是造成管线腐蚀的主要因素，故为了避免发生泄露事件，缓解管线腐蚀状况，确保油田地面工程管道的安全运行，在施工过程中，要检查是否存在不合理的搭接，检测管线基线，并定期检测和更换故障在役管线，确保管线施工质量。
3.4 内防腐
电化学防腐和阴极防腐是主要的两种内防腐技术方法。作为新型防腐技术的电化学防腐，其延缓管道腐蚀的原理是通过施加外部电流的电化学方法从而使管道金属腐蚀电位改变，在电流影响下，管道上电位方向发生改变，牺牲人工阳极腐蚀金属，从而保护阴极管道。负电位金属镀层覆盖到管道内部金属表面，从而使比较全面的防腐保护得以实现。而阴极保护防腐适用于大面积地面管道的防腐处理，其原理为通过在管道上施加电流，使管道金属氧化受到有效抑制，从而较好保护管道的薄弱部分，由于老区偏远油田管网所处地类耕地较多，阴极保护桩有丢失、损坏的现象，加强这类防腐改造的投入，可以大大的提高管线的使用年限、从而降低成本投入。
结束语：
油田地面工程管道防腐施工技术受到的影响因素比较多，管道的腐蚀会造成石油管道的使用寿命缩短，加速管道的老化，给企业带来巨大的经济损失。所以需要加强油田地面工程管道防腐施工技术的应用，提高管道防腐施工质量，保障管道运输的安全可靠。
参考文献：
[1]吕向升. 张益民. 刘晓等. 油田地面工程管道防腐施工技术应用分析[J].现代工业经济和信息化,2019,9(04):93-94.
[2]李国峰. 防腐技术在油田地面工程中的应用分析[J].全面腐蚀控制,2018,32(08):105-106.
论文作者:李 春
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷21期
论文发表时间:2020/3/14
标签：管道论文; 油田论文; 地面论文; 工程论文; 管线论文; 较高论文; 腐蚀性论文; 《建筑实践》2019年38卷21期论文;