油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕技術改造

訾曉晨 司毅壯 李鵬亮 袁玉曉 黃鎧(河北華北石油港華勘察規(guī)劃設計有限公司，河北 滄州 062550)

1 背景

華北油田第三采油廠的井站熱水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕嚴重，主要表現(xiàn)的癥狀為熱水循環(huán)管線穿孔、失水量增大、補水頻繁等，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研，除部分管線因內(nèi)壁腐蝕造成管線穿孔外，熱水管線還存在著嚴重的外腐蝕。這主要是由于水中的一些物質(zhì)容易使管壁腐蝕造成的，此外換熱器管束、真空爐盤管束發(fā)生穿孔也時有發(fā)生，不過沒有熱水循環(huán)系統(tǒng)那么頻繁。近幾年存在熱水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕嚴重的情況，熱水管線出現(xiàn)不同程度的腐蝕穿孔，造成頻繁修補或更換管線，僅在一年里，熱水管線刺漏20余次，給生產(chǎn)和管理造成很大困難。

2 腐蝕原因分析

2.1 管內(nèi)腐蝕:油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)線管內(nèi)腐蝕的原因主要是有氧腐蝕，有氧腐蝕就相當于一個原電池，在陰極水和氧氣(主要是由于循環(huán)系統(tǒng)老是會泄漏然后導致空氣進入)結(jié)合，再得到電子形成氫氧根離子，在水中游離著，然后在陽極鐵(循環(huán)管道壁主要還有鐵)得到失去電子變成游離態(tài)的亞鐵離子，亞鐵離子跟水中的氫氧根離子結(jié)合變成氫氧化氧鐵，但是氫氧化亞鐵很不穩(wěn)定容易被氧化，所以被水中的氧氣氧化成氫氧化鐵，附著在管道壁上。氫氧化鐵是一種非常疏松而且很容易被剝落的的物質(zhì)，管道中的鐵被一點一點的變成氫氧化鐵之后，管道會變得非常脆弱，變的坑坑洼洼，最后管道壁會被腐蝕出孔。

2.2 管外腐蝕:從現(xiàn)場勘查來看油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)的外部腐蝕也非常嚴重，主要是應為該廠才用的鋪設管道方式是在管道外加一個保護層之后直接掩埋鋪設，想想這樣跟土壤直接接觸對管道的保護膜的傷害肯定是很強的，因為現(xiàn)在由于環(huán)境問題酸雨基本上是存在的，埋在土里的管道一旦接觸到酸性物質(zhì)，其表面的膜很快就會被破壞，然后里面的金屬管道就暴露了，遇到酸之后會直接就反應了(鐵的活潑性比氫強)，鐵會直接被離子化。此外，發(fā)現(xiàn)在直鋪的管道段可以看出埋在草坪下的管道被腐蝕的最厲害，這主要是因為草坪是要經(jīng)常澆水的，還有就是草坪下土比較松，氧氣含量相對比較高了，管道一直處在潮濕、含氧的環(huán)境外面的保護膜容易被損壞掉，這就加速了管道的腐蝕速度。

3 改造方案

3.1 針對管內(nèi)腐蝕改造1增加自動補水系統(tǒng)，這個主要是在泵口增加一個減壓閥，從而來調(diào)控加水，當管道內(nèi)的水壓降低時，泵起動往管道內(nèi)加水，這樣可以有效平衡管道口的壓力處于一個恒值，然后還可以防止空氣進入管道內(nèi)。當管道內(nèi)的壓強值跟設定的值一致的時候，泵就會停止工作，閥門自動關閉，此外閥門還裝有自動過濾裝置，這樣可以過濾進入循環(huán)系統(tǒng)中的水的純度，干凈的水比較不容易使管道腐蝕。總之對油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)安裝減壓閥門后可以是泵的壓強保持穩(wěn)定，阻止空氣進入管道中，大大減小管道的腐蝕程度，還可以為廠家減少維修的費用，減輕員工的勞動力度。2選擇質(zhì)量高的管材:如果選用的管材表面坑坑洼洼，厚度又不均勻，還沒做過防腐處理的話雖然價格是很便宜，但是一點也不耐用，會需要經(jīng)常更換，這又費錢又費人力的一點也不劃算，反而如果選用表面光滑，厚度均勻，經(jīng)過耐腐蝕處理過的，最好是不銹鋼的管材的話就可以用久一點。

3.2 針對管外腐蝕改造1改變管道的鋪設方法:本來鋪設就只是單純的直埋鋪設，這對于在草坪下面的管道很不好，腐蝕起來快，現(xiàn)采用地溝鋪設和直埋鋪設相結(jié)合的方式，在草坪下的鋪設采用地溝鋪設，讓管道不要直接接觸土壤和水。這就需要將管道架空在地溝中，所以在設計地溝時要注意地溝的坡度要不小于2度，這樣有利于水不在溝渠中聚集，管線的坡度要不小于3度，這樣有利于排放氣體，排放污水。直埋鋪設是用在非草坪地段的，飛草坪地帶一般都是比較干燥，而且透氣性也不是很好的，所以只需加強管道外面的保護膜厚度就足以保護好管道了。2加強熱水管道重點部位的保溫與防腐蝕:對于熱水管道的穿墻還有掩埋部分的管道要做好強化處理，首先要對其管道外部加強保護膜的厚度，其次對于該部分管道的材料也要特殊防腐、不銹的。因為這些地方如果管道出問題了的話維修起來比較困難。

4 結(jié)語

管道腐蝕對石油開采無論是效率還是石油的損失都是不好的，結(jié)果上面對石油廠的現(xiàn)場勘察分析做出的改正能夠有效的解決油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕問題，石油開采時候的損失和提高石油開采的效率。

[1]雍彥，陳廣武，錢欽.油田井站熱水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕技術改造[J].內(nèi)江科技，2011.

[2]曲正等，鋼質(zhì)海水管道的選材及防護[J].熱力發(fā)電2004(10):9-11.

[3]劉貴昌等，華能丹東電廠海水循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕與控制.[J].中國電力.37:87-88.