油田集输金属管道腐蚀原因与防腐措施

油田集输金属管道腐蚀原因与防腐措施
摘要:开采出来的石油,主要是经过金属集输管线运输的。集输管线一般为金属材质的,很容易被原油腐蚀。而且刚刚被开采出的原油性质较为复杂,其中包含多种腐蚀集输管线成分,更容易被原油进行腐蚀,导致原油开采存在一定的困难,在较大的程度上导致开采原油成本增加,还会导致运输原油受到影响,腐蚀若是非常严重,出现原油的泄漏事故还会对环境造成较大的污染。这就需要采取适宜的防腐措施,减少开采原油成本的投入,提升油田企业的效益和开采的安全性。
关键词:集输管道;腐蚀;机理;措施;
1腐蚀对集输管道的危害
腐蚀对集输管道的危害主要体现在在如下几点:第一,穿孔、泄漏等会对管道自身产生损害,造成经济损失;第二,管道因腐蚀维修过程中,影响原油集输系统的运转;第三,管线泄漏可能引发爆炸、火灾等危险,产生人身伤害;第四,原油会对周围的土壤、水体造成污染,其中的毒有害气体会扩散到空气中,造成空气污染。
2油田集输管道腐蚀原因
2.1管道内壁腐蚀
原油、含油污水等介质必须以一定温度输送,溶于水的酸性物质在此温度下随原油在管道内流动,从而对金属管道极易直接产生腐蚀,这种腐蚀一般分为全面腐蚀和局部腐蚀两种;其中全面腐蚀是均匀腐蚀,管道表面光滑,局部腐蚀是相对于全面腐蚀而言的,有点蚀、蜂窝状腐蚀、台地侵蚀及流运诱发局部腐蚀等,随着腐蚀的进行,H+浓度不断加大,会破坏金属管道的晶间结构,导致管道开裂。原油中包括油、气、水等流体,在管道中的流态是多项流,另外原油从地层中开采出来,含有一定量的泥沙,气体和固体颗粒会把已形成的腐蚀层或保护层冲刷掉,重新让腐蚀介质和金属管道接触,加快腐蚀速度。
2.2管道外腐蚀
站内架空管道外壁与空气直接接触,空气中的H2O和CO2生成弱酸,与管道外壁金属反应产生腐蚀,腐蚀速率随湿度增大而增大。站内场区及站外管道一般埋地敷设,土壤中的CO2、SO2等酸性物质在管道周围形成酸性环境,与金属管道发生反应产生腐蚀,而硫酸
盐与地下水形成的硫酸盐水化物会与金属产生晶性腐蚀;同时土壤中的盐溶于水形成电解质溶液,可使金属管道产生电化学腐蚀,土壤中有很多细菌,如硫酸盐还原菌、氧化菌等,它们能促成土壤中各种盐(如硫酸盐)的还原,加快金属管道的电化学腐蚀;另外输油管道一般和机泵、储罐等各种设备连接,在土壤中产生一定量杂散电流,这些电流在金属管道某些区域上形成阴极区,其它部位管道为阳极区,从而形成原电池,产生电化学腐蚀。
3油田集输管道腐蚀检测技术
3.1超声波检测技术
超声波检测技术主要是利用超声波信号对集输管道受损情况进行检测的技术,这是一种类生物的检测方式。当集输管道正常时,检测得到的超声波信号会在正常范围内,而如果检测部位管道被腐蚀,则超声波信号会超出正常范围,以此来判断管道腐蚀的具体位置。该技术的检测原理如下:仪器在发出信号后会出发进入管道探索,在探索工作完成后便会返回,脉冲探头在接受到返回的信号后会根据缺陷回波信号判断出腐蚀区域,然后根据脉冲波传播时间来判断腐蚀管道具体部位,根据回波幅度来判断腐蚀区域的面积等,相关工作
人员根据收集到的数据能够更加精准的了解到管道腐蚀情况,进而制定出有针对性的解决方案。
3.2漏磁检测技术
漏磁检测技术主要是利用集输管道运输材料的铁磁性来发挥其高磁导属性,当集输管道内部或外部受到腐蚀后,产生的元素主要是铁,会导致材料本身的磁导率发生变化,即多数表现为磁导率下降。受到腐蚀的集输管道,其被腐蚀部位附近会被磁化,导致管道磁力环境混乱,无法检测到规律,同时这一混乱的磁力线还会延伸到管道外部,而没有受到腐蚀的集输管道磁力环境均衡且协调,因此,我们可以利用漏磁检测技术进行集输管道检测,进而判断出管道是否被腐蚀以及具体情况。
3.3CCTV摄像技术
检测人员可以应用CCTV摄像技术对集输管道进行检测,首先将移动设备放入管道内部,利用设备的光学投影头对集输管道内部的光通量进行强化,然后远程操控移动设备对管道腐蚀情况进行检测,并将拍摄到的画面传输到监控设备终端,最后分析图像情况来判断集
输管道内部缺损及腐蚀情况,针对性提出解决方案与防腐策略。该技术的应用优势在于操作简单高效、检测结果精准,适用范围广泛。
4油田集输金属管道防腐措施
4.1注重防腐材料的选择
正确选择防腐材料是有效减少集输管道发生腐蚀的关键,但是现阶段市面上大多数防腐材料为耐蚀性极强的钢铁材料,具有较高的成本,且有些油田企业会为了更加有效的减轻甚至解决管道腐蚀问题而选用含有锰、铬等不锈钢材料,导致成本支出更高,因此在实际采取管道防腐措施时,我们首先需要选择适合的管道规格并同时加强防腐材料的管理与应用,在进行防腐材料选择时应当对金属管线规格和质量进行严格检测,确保符合设计要求与施工质量标准,简单来说就是从采购源头上使防腐材料与管道完美契合。其次,在管道施工过程中要重点保护防腐材料,避免因为施工而受到破坏,同时对于管道的接头、弯头处作重点防腐处理,最后是集输管线的敷设,应当在敷设前再次检查,禁止出现翻新管材并确保管道施工严格遵照施工规范开展,例如对于小口径集输管线或是单井集油管道敷设,要加强非金属管材的使用,因为非金属管材的防腐性更好。另外还需要注意,防腐材
料的选择一定要符合施工环境,例如温度、压力等,谨防材料选择不当而导致管道泄露甚至爆炸,同时管道的填埋要全程使用细沙,切不可使用大颗粒物质或有尖锐棱角的物质,避免对防腐材料造成损伤。
4.2涂层防护技术
油田企业可以通过将有机涂料覆盖在金属管道上的方式来达到防腐效果,这是一种操作简单且防腐效果良好的方式。通过有机涂料的覆盖,金属材料与腐蚀介质之间能够实现完全隔离,以有效阻断金属材料与腐蚀因子之间所发生的化学反应,进而预防腐蚀。当前常见的防腐有机涂料有液态涂料涂层、FBE涂层等,也可以少量搭配使用一些缓蚀剂来减缓金属腐蚀。这种防腐技术成本较低且使用效果好,因此适用于大多数企业及场所。
4.3使用缓蚀剂方法
合理与科学性的运用缓蚀剂可以显著降低金属出现腐蚀的概率,还能够发挥出优质的抑制效果。该种方法不但可以降低成本投入量,而且还具有易于操作等特征。在对缓蚀剂运用的过程中,介质将接触到阀门、管线等,能够对其进行保护,其作为缓蚀剂优势之一。
油田阀门
4.4监管铺设管线质量方法
在对集输管线进行铺设之前,要全面检查防腐层,查看管线质量是否存在剥离问题以及与需求是否相符等,保障检查的全面性,提升防腐效果,规避因为管材质量导致腐蚀穿孔问题的出现。对损坏的管线全面修补,将管线及时的更换,检查使用年限,及时和定期的更换新管线。
4.5复合防腐技术
复合防腐是一项比较有效的防腐技术,这项技术是需要在特定的区域运用,当前已经得到了广泛地运用,这项技术是使用玻璃管提高防腐性能,有效地进行油气运输。并且其内管道内部的性能比较强,可以抗高温、防腐,是具有良好的应用价值。在地理环境比较复杂的区域可以使用这种管道,能够改善环境阻力,保证油气运输的效果。复合防腐技术的实际应用价值高,并且在具体应用中可以使用复杂的开采环境,在我国油气开发中运用效果十分理想。
5结语
综上所述,通过对油田集输管道腐蚀原因的分析可知,管道内、外腐蚀的影响因素很多,项目实施过程中尤其是设计阶段,对金属管道中的介质、空气湿度、土壤成分及地下水质条件进行分析,并经优化对比,给出最终的防腐方案,同时加强集输系统的日常维护和巡检,以保证油田集输管道的安全运行。
参考文献
[1]付程,楚悦.油气集输管道腐蚀与防腐措施研究[J].化工管理,2016,(27):203.

本文发布于:2024-09-24 07:24:01,感谢您对本站的认可!

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