2大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿714队;
3大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿711队
摘要:社会进步带动了各行业的快速发展,带动了能源需求总量的快速提高。考虑到石油是国内能源的主要组成部分,对交通运输、工业发展等均起到基础性支撑作用,因此我们需要提高对油田开发运输的重视程度。原油开采包括抽取、存储、运输等多个环节,且原油一般是包含多种物质的混合物,腐蚀性各不相同,且与外界的温度、气候等息息相关,极易引发集输管腐蚀问题。此篇文章首先阐述了油田集输管道内腐蚀的类型,主要有点蚀、磨损腐蚀等类型,其次分析了油田集输管线目前存在的一些腐蚀问题,最后针对油田集输管线内外防腐技术展开了研究,旨在为实践操作提供一定的理论借鉴。
关键词:油田集输管线;防腐技术
我国的油田集输管网十分庞大,但油气中大多含水分和一些腐蚀性很强的介质,使得输油管线的管壁腐蚀相当严重,有的管道甚至投产不到两年就已出现腐蚀穿孔,不仅造成泄露事故,污染了环境,还极易引起爆炸甚至火灾,造成国家财产损失和人员伤亡。腐蚀是影响油田集输及处理设施安全工作可靠性和使用寿命的重要因素之一。随着我国油气行业的发展,及多种腐蚀介质气田的相继出现,腐蚀问题己经引起了人们的高度重视。油气田集输系统的腐蚀问题会引发许多的事故,因此必须重视油田集输管线的防腐问题,积极的研究油田集输管线内外防腐技术。
1油田集输管线内腐蚀的类型
1.1点蚀
点蚀通常发生在管道表面的局部区域处,形成坑穴并向内部进一步扩展,严重则造成管道穿孔。在氯离子的质量分数很高的集输介质或者土壤中,管道表面容易产生点蚀、坑蚀。点蚀的严重程度一般采用最大点蚀深度、平均点蚀深度及点蚀密度等指标进行综合评价。点蚀的形成的条件主要有腐蚀产物膜出现结晶剥裂、硫及硫化物的沉淀、管壁涂层或保护膜不均匀。
1.2 磨损腐蚀
磨损腐蚀是金属受到液体(包括固体悬浮物)的损耗与腐蚀协同作用下产生的破坏,包括:金属间彼此的振动或者滑移会引起危害很大的磨振腐蚀;流体中瞬时形成的气穴在金属表面破裂时会引起空泡腐蚀;流体冲刷所引起的冲击腐蚀。当管道中介质的流动速度达到一定程度时,管道内表面的腐蚀产物会被不断冲走,新的金属裸露出来参与更多的腐蚀过程,因此增加了腐蚀速率。
2 油田集输管线目前存在的腐蚀问题
由于含水量的逐年增加,油田集输管线的腐蚀呈现逐年增加的趋势,尽管油田投入了大量成本进行腐蚀防护工作的维护,但防腐效果并不十分理想,一些局部的管线区域仍旧容易出现严重腐蚀问题,甚至出现了生产设备腐蚀严重导致报废的情况。另外有效应对管线腐蚀需要应用良好的防腐材料,而优质防腐材料多为进口材料,价格昂贵,这也导致油田的导致防腐成本过高。随着油田生产进入中后期,运行成本压力也会变得越来越大。因此,油田应根据生产变化,适应流程改造,寻求一种更为经济有效的防腐措施十分必要。
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3油田集输管线内外防腐技术分析
3.1 采用缓蚀剂加注工艺
3.1.1缓蚀剂连续加注工艺
我们可以通过连续加注撬块来保护油田集输管线中的设备,同时也将管线中的周期性涂膜进行修补。缓蚀剂连续加注流程加注点设在每口井一级节流后管段以及酸气管线出站发球筒前管段。管线的中线部位安装中空式雾化喷头,以保证雾化效果。
3.1.2 缓蚀剂预涂膜工艺
为了使缓蚀剂在管线内壁形成良好的油溶性缓蚀剂膜,在缓蚀剂涂膜前应使用清管器清洁管壁,并清除管道内低洼处的积水。预涂膜缓蚀剂为油溶性缓蚀剂。涂膜批处理的缓蚀剂与柴油按比例1:1预先混合,批处理的过程中,要确保在两个清管器之间投入足够的缓蚀剂,以保证全周覆盖。
3.2 改进溶硫剂加注工艺
油田现场目前采用的溶硫剂加注方式大都为采用加注撬块进行间歇式加注,为防止硫沉积造成站内设备和管线的堵塞,可根据现场实际情况不断优化溶硫剂加注方案。如根据加注效果调整加注周期和加注量,加注位置应尽量加注在易发生硫沉积的设备附近和易产生压降和温降的位置附近,如分酸分离器、计量分离器、加热炉、阀门以及安装有电阻探针的位置附近。由于目前油田每条集输管线的溶硫剂加注口并不多,因此,建议在硫沉积较严重的情况下,可考虑在管线合适的位置增设加注口。
3.3 采用纤维复合材料类维修补强技术
纤维复合材料修复补强技术是利用纤维材料的高强度特性,利用戮结树脂在有缺陷的服役管道外形成一个修复层,提高其服役强度。这种技术的优点是不用焊接,可以避免因焊接造成的焊穿、氢脆和冷脆风险。随着科技的进步,碳纤维及其复合材料发展迅速,碳纤维复合材料补强技术也逐渐显现出其他纤维无法比拟的优势。碳纤维具有更高的强度、更高的弹性模量、更好的延伸率、更强的抗化学腐蚀能力等一系列的优异性能,都展现了碳纤维复合材料补强技术在口前管道缺陷补强技术中的优势。
3.4 采用焊接类维修补强技术
焊接类维修补强方法是在管道的缺陷部位焊接上补强金属,恢复管道的服役强度。其具有的优点是不需要付出高昂的成本,缺点是补强金属、焊缝材料与管体钢材之间的传力不均匀,容易出现焊穿、氢脆和冷脆的危险。堆焊主要用于管道上腐蚀不深的单点缺陷部位;打补丁主要用于小面积多点腐蚀部位,输油管道维修时需将内压力降低到设计压力的1/3,而天然气管道则必须停气泄压后进行。尽管这种方法具有成本低的优点,但这种方法对于输气管道的危险性较大,所以相关操作人员在使用这种方法进行操作时一定要多加注意;打套筒方法主要用于管体出现大面积腐蚀部位。施工方式和打补丁相同。其缺点是容易产生氢脆和冷脆的危险性。
结束语:油田的集输管线环境较为复杂,易受各种原因影响而导致产生腐蚀问题。需要及时加强防腐措施的落实。尽量提高管道使用性能,避免穿孔等引发的事故问题。为了改善油田集输管线的腐蚀问题,油田可以通过采用缓蚀剂加注工艺、改进溶硫剂加注工艺、采用纤维复合材料类维修补强技术以及采用焊接类维修补强技术等改善油田集输管线内外腐蚀问题,保证油田集输管线能够正常投入使用。
参考文献:
[1].羊东明,葛鹏莉,朱原原等.塔河油田苛刻环境下集输管线腐蚀防治技术应用[J].表面技术,2016(2):57-64.
[2].王旺,袁宗明.天然气管道内壁涂层的工艺技术研究[J].管道技术与设备,2009(2):7-8.
论文作者:段祥杰1,张玲丽2,丁战军3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/26
标签:管线论文; 油田论文; 管道论文; 技术论文; 补强论文; 缓蚀剂论文; 复合材料论文; 《基层建设》2019年第5期论文;