喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價及防護

李文娟 （大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價及防護

李文娟 （大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

金屬埋地管道腐蝕穿孔的原因除了個別材質(zhì)、施工、管理因素外，更為主要的原因是由土壤腐蝕引起的。通過研究喇嘛甸油田土壤腐蝕性，繪制土壤腐蝕性分級圖，可以有針對性地確定埋地管道外防腐方式，形成一套適應(yīng)于喇嘛甸油田的埋地管道防腐技術(shù)，進一步提高腐蝕防護的規(guī)劃設(shè)計水平，降低埋地管道腐蝕速率。

管道；土壤腐蝕性；腐蝕速率；防護對策

為了合理地進行土壤腐蝕性評價，對區(qū)域內(nèi)土壤腐蝕性進行了調(diào)查和定點測試。通過測試點的碳鋼自然埋藏試驗數(shù)據(jù)分析，由幾種土壤腐蝕性評價方法、評價結(jié)果比較研究可知，碳鋼自然埋藏試驗的綜合評價結(jié)果與實際腐蝕情況最接近；而通過分析對比，總結(jié)出采用的多指標(biāo)綜合評價法與碳鋼埋藏試驗結(jié)果的符合率為73%，符合率是土壤電阻率單項指標(biāo)評價結(jié)果的2.3倍。因此，多指標(biāo)綜合評價法是喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價最適宜的方法。

1 喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級評價

按多指標(biāo)綜合評價法，根據(jù)調(diào)查取得的土壤腐蝕性環(huán)境因素指標(biāo)對喇嘛甸油田的土壤腐蝕性進行了評價。由喇嘛甸油田區(qū)域土壤腐蝕性分級結(jié)果可知，2級腐蝕區(qū)域占喇嘛甸油田總面積的2.8%，3級腐蝕區(qū)域占37.2%，4級腐蝕區(qū)域占60%。喇嘛甸油田區(qū)域的土壤類型以黏土為主的二礦、三礦、四礦，土壤含鹽量高，電阻率低，具有極強的腐蝕性，腐蝕性等級為“強”，一礦部分區(qū)域土壤類型為壤土或砂土，土壤含鹽量相對較低，電阻率較高，土壤腐蝕性等級較黏土降低1到2個等級，為“中”或“較弱”（圖1）。對比1996年土壤腐蝕性分級圖（圖2）可以發(fā)現(xiàn)，近20年來喇嘛甸地區(qū)的

圖1 喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖

圖2 1996年喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖

2 埋地管道腐蝕防護對策

埋地油氣管道腐蝕控制的普遍方法是采用防腐涂層和陰極保護的聯(lián)合保護措施，其中防腐涂層是管道腐蝕控制的第一步措施，合理地選擇和使用防腐涂層能夠?qū)ν旰猛糠蟮墓艿捞峁┏^99%的保護。油氣管道防腐涂層必須符合以下基本條件：涂層材料是有效的絕緣體；涂層沒有任何破損，而且在回填后保持無破損；涂層長期保持完好。這樣才能達到對管體的保護作用。

針對喇嘛甸油田土壤腐蝕特性及腐蝕機理，從設(shè)計源頭治理，根據(jù)防腐等級確定內(nèi)外防腐涂層保護材料。注重過程控制管理，運用陰極保護技術(shù)和防腐層破損檢測技術(shù)及時保護管體。加強專業(yè)化修復(fù)力度，嚴(yán)格按照施工工序做好埋地管道的修復(fù)工作，減少二次穿孔。

2.1針對腐蝕區(qū)域優(yōu)選高性價比防腐類型

在管道防腐設(shè)計中，依據(jù)喇嘛甸油田土壤腐蝕性等級，在保證經(jīng)濟性的同時應(yīng)選用等于或高于下表要求的防腐層類型。管道外防腐層類型選擇參照表1。

表1 不同腐蝕區(qū)域內(nèi)管道外防腐層類型

2.2加大埋地管道檢測力度，及時修復(fù)損壞的防腐層

針對使用年限超過15年以上，腐蝕嚴(yán)重的埋地管道要定期檢測，發(fā)現(xiàn)防腐層破損按照規(guī)范修復(fù)，及時控制土壤對埋地管道腐蝕。對于新建埋地管道，竣工后進行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)防腐層破損，要求施工單位及時返工修復(fù)。

2.3加大陰極保護力度

該廠共有埋地管道8233.9 km，其中金屬管道7 142.9 km，已建陰極保護站16座，覆蓋6座聯(lián)合站、9座轉(zhuǎn)油(放水)站以及1200 km管道，集輸系統(tǒng)站庫覆蓋率27.8%，金屬管道覆蓋率16.8%。陰極保護技術(shù)可以有效地降低埋地管道的腐蝕速率，對于管道的保護具有良好的效果[1]。喇451地區(qū)的區(qū)域陰極保護系統(tǒng)運行投產(chǎn)后具有明顯的效果，對于被保護的213.9 km管道，2015年僅發(fā)生穿孔24次，穿孔率僅為0.112次/（km·a），遠低于公司指標(biāo)0.5次/（km·a）。因此，在腐蝕嚴(yán)重區(qū)域，比如喇381地區(qū)，實施區(qū)域陰極保護措施是控制管道腐蝕、降低管道穿孔率的有效辦法。

2.4應(yīng)用套管輔助陽極技術(shù)，控制腐蝕速率

該廠有報廢的油水井486口，分布不同的腐蝕區(qū)塊。每口井表層套管深150 m，重100 t，是一個很好的深埋輔助陽極，利用這座輔助陽極和整流器，建立簡易陰極保護裝置，可以對周邊500 m之內(nèi)的埋地管道，表層套管進行立體防護，達到對埋地管道的保護目的。

2.5應(yīng)用犧牲陽極對重要管道進行防護

針對原油外輸?shù)戎攸c管道采用了犧牲陽極陰極保護形式。在聯(lián)合站與聯(lián)合站之間，聯(lián)合站與油庫之間，每一條原油外輸管道沿線布置了若干組金屬陽極，對管線進行保護。在犧牲陽極陰極保護及定期檢測管道的共同保護下，原油外輸管道運行平穩(wěn)，未發(fā)生腐蝕滲漏事故，保障了重點管道的安全運行。

2.6規(guī)范埋地管道修復(fù)作業(yè)

管道的防腐層是應(yīng)對腐蝕的重要保護手段，但由于管道發(fā)生穿孔時，修復(fù)施工過程中往往僅對管體進行修復(fù)而忽略防腐層的修復(fù)，使管道修復(fù)部位發(fā)生二次腐蝕。而規(guī)范化的修復(fù)作業(yè)應(yīng)當(dāng)對管體、防腐層、保溫層及防護層作統(tǒng)一修復(fù)，規(guī)范化的修復(fù)施工可以提高管道的修復(fù)質(zhì)量，提高管道防腐層完整性，減少管道的二次腐蝕危害。

3 結(jié)論

通過系統(tǒng)的區(qū)域土壤測試分析，明確了喇嘛甸油田土壤參數(shù)、土壤腐蝕性以及管道的腐蝕機理，同時繪制出了喇嘛甸油田土壤腐蝕性分級圖并在六廠范圍內(nèi)應(yīng)用。采取有針對性的埋地管道防腐方式，形成一套適應(yīng)于喇嘛甸油田的埋地管道防腐保溫技術(shù)，進一步提高腐蝕防護的規(guī)劃設(shè)計水平，大幅度降低了埋地管道腐蝕速率，保障了油田生產(chǎn)的長期平穩(wěn)運行。

[1]王朝陽，劉學(xué)萍，馬青峰，等.探討油氣儲運中的管道防腐問題[J].化工管理，2015（3）：162.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.10.020

2016-03-09

（編輯 李珊梅）

李文娟，工程師，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事油田地面工程系統(tǒng)技術(shù)管理工作，E-mail:liwenjuan1@petrochina.com. cn，地址:黑龍江省大慶市大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所，163114。