关键词:油田;集输管线;腐蚀;防腐技术
引言
油田企业用于输送油气资源的集输管线多为金属材料加工制造而成,如果管道金属表面和油气中存在腐蚀性物质进行接触,管道不同部位形成了数值不同电位,容易引起电化学反应,金属管道会受到腐蚀而破坏。出现腐蚀问题的集输管道功能和作用都会受到很大的影响,会导致使用年限的缩短,严重情况下,出现泄漏问题会对自然生态环境造成很大的影响,人身生命安全会受到威胁,所以加强对集输管线的内外防腐技术的研究,具很高的实用价值。
1集输管线的腐蚀概述
目前,我国大部分油田已经进入到中后期高难度开采阶段,在提高开采生产效率的同时,集输管线所面临的环境或介质也出现了较大变化,随之而来的是集输管道腐蚀问题加重,不仅体现在各种穿孔泄露事件频频发生,而且在管道设备设施维修养护方面经济支出越来越多,这些都给油田企业带来了新的挑战。为了实现新时期内油田企业提质增效的发展目标,必须对油田集输管线的这一主要破坏问题加强投入研究,避免管道泄露造成的环境污染或爆炸等安全事故,降低油田企业的生产运维成本。
2油田集输管线内外腐蚀原因探析
2.1防腐层的老化和损坏
在油田地面集输管线中,导致管线腐蚀的根本诱因之一,就是防腐层的老化和损坏。具体有以下几个方面的表现:一是通过分析油田地面集输管线的实际运行状况,能够看出,自然环境的影响,是导致沥清防腐层损坏与老化的最主要因素。因为在长时间的使用过程中,油田地面集输管线会受到环境的影响,会沿着纵向的方向,进一步拓展沥青防腐层,由此会有许多纵向裂纹在焊缝位置处产生。这些纵向裂纹会进一步扩散到周边,并分离防腐层与钢管表面。沿着缝隙,空气中的水分不断向管线当中渗入,由此会严重腐蚀管线。一旦防腐层丧失粘接性能,管线就犹如被一个环形状的壳子套住。尽管从表面上看,还是在原来位置上设置防腐层,而事实上早已经丧失了防腐功能。二是在拉运、吊装和运输的过程中,油田地面集输管线受到震动、碰撞等多种外力的作用,会进一步破坏防腐层。三是对管道进行补口时,一旦施工质量没有达到相关标准,就会严重腐蚀管道补口处,特别是在弯头与接头位置而腐蚀部位最容易发生。四是一旦集输管道出现腐蚀以后,如果未能采取必要的防腐处理措施,就会二次腐蚀管线。
2.2采用原有旧管线以及接缝部位处理不到位引发的腐蚀
油田企业应用的集输管线材料中的元素含量、生产质量都会对腐蚀性能产生很大的影响,一些达到报废要求的集输管线没有及时给予拆除,还继续应用腐蚀程度较轻的管道,对管道的两侧进行再新焊接应用,再对其进行防腐处理。上述的管线达不到防腐蚀保护的要求,输送的油气资源当中具有大量的腐蚀性的物质,集输管道表面很容易受到腐蚀而出现破坏,尤其对于管道比较薄的部位或者接合部件,更容易受到严重的腐蚀,其使用年限进一步缩短。新旧集输管线的接缝处,由于金属材料焊接时会产生一定程度的变形,存在收缩和膨胀的问题,变形系统与管道的其它部位存在着很大的差异,保持着一定的残余应力,接缝部位容易出现裂缝,该部位是最容易受到腐蚀。
3油田地面集输管线的防腐管理措施
3.1集输管线外部腐蚀的防腐措施
结合集输管线外部腐蚀的发生原因,采取如下措施:对管道防腐层的质量和性能进行把关,不仅要在管道采购和质量验收环节进行严格的审核管理,而且在管道施工过程中,加强对焊接或补口的位置的质量检查,确保集输管道在运行前期的防腐性能和防腐质量过关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于集输管线周边进行查看,在极强的外电场环境,可通过阴极保护来降低外电场干扰,对这些区域的集输管线进行彻底检查,查看是否出现局部腐蚀的情况,对于地下管道,必要时需要深挖,将防腐层破损位置进行仔细的清理和修复。另外,可在集输管道两侧埋设阳极接地装置,通过集输管道与阳极接地装置的连接,有效疏散杂散电流,避免杂散电流集中引起管道腐蚀穿孔故障。
3.2油气集输管线内壁的防腐处理措施
油气集输管线的内壁直接与被输送的介质接触,极易发生腐蚀,影响到管线的安全性。通过对管线的内壁涂层处理,在输送介质中加入缓蚀剂,选择复合材料的管材,解决油气集输管线腐蚀的问题。管线的内壁涂层技术措施,选择耐腐蚀的绝缘涂层材料,应用镀层或者喷涂的方式,提高管线内壁的耐腐蚀性能,如选择环氧树脂材料,对油气集输管线内壁进行涂层处理,相当于给管线内壁安装了一层保护膜,防止输送介质直接与管线接触,提高了输送管线的耐腐蚀特性。
3.3阴极保护措施
油田集输管线中除了管道做好阴极保护之外,对于线路中的其他金属材质的设备设施如油井套管、计量装置、结转站装置、油气储罐等同样要做好阴极保护。由于这些设备设施多而杂,因此阴极保护时结构复杂,不仅需要大量的绝缘接头,成本较高,而且电流损失较大,不利于节约能耗,因此可将单独阴极保护策略改为区域整体的阴极保护策略。所谓区域整体阴极保护,即将某一区域内的所有对象进行合理布局,通过各个设备间采取绝缘措施,同时确保多有的对象在安全的保护电位范围内,以此来进行区域整体阴极保护。如以站场为一个区域、油气水井为一个区域、罐区为一个区域,通过区域集中的阴极保护,降低处理成本,提高管线设施的防护质量。
3.4对集输管道的施工进行科学的管理
为了有效保证集输管道的施工质量,应该在施工作业之前对管道和路线进行系统、全面的检查,对管道、阀门和配件的材质进行详细的检查,保证施工材料质量可以满足工程的实际需求。与此同时,应该对集输管道的防腐保护层性能进行检测,检查防腐保护层能否出现掉落或剥离问题,管道的中间部位防腐情况出现异常。避免不合格厂商利用废旧的管线进行翻新来进行应用,从而对集输管线的质量造成的影响。集输管线在运输时,应该加强做好防护工作,在管道的装卸、运输和铺设时,应该严格遵守相关规定,有效的保证管道的完整性,避免防腐层和保温层受到损坏。与此同时,集输管道的使用时间超应有的寿命,应该及时进行更换,避免由于腐蚀原因而引起的集输管道产生裂缝或穿孔。
3.5严格选购及使用管理防腐材料,保障质量达标
在对油田地面集输管线进行防腐管理时,针对管线材料质量不合格而产生腐蚀的问题,需要严格管理管线防腐材料。尤其是在选购过程中,需要严格检查管线,不单单要检查管线的合格手续,同时还要严格检测管线,查看其规格是否与相关施工要求相符。保证投入使用的材料,必须是那些手续齐全、质量达标的管线。为了能细致和全面的进行防腐层的施工,在使用管线防腐材料的过程中,还要做好地面集输管线的防腐施工管理。
结语
综上所述,集输管线是油田进行油气运输的主要载体,集输管线质量的好坏对油田生产开采的安全进行有很大的影响。因此,必须对集输管线进行有效的防腐处理,这样才能有效抑制集输管线的腐蚀问题,延长集输管线的使用寿命,充分保证油田油气运输的安全性。
参考文献
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论文作者: 王国梁
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
标签:管线论文; 管道论文; 油田论文; 油气论文; 阴极论文; 内壁论文; 质量论文; 《科学与技术》2020年第1期论文;