油氣地面管線防腐與維護(hù)

劉濱瑜

【摘 要】油氣開采過(guò)程中地面管線運(yùn)輸是必不可少的一部分，受到多方面因素的影響，地面管線或多或少的會(huì)存在腐蝕現(xiàn)象，這對(duì)油氣質(zhì)量及企業(yè)效益的提高具有一定影響?；诖耍疚膶?duì)油氣地面管線腐蝕原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的防腐與維護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】油氣地面；地面管線；管線防腐；防腐維護(hù)

油氣在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污水，由于其內(nèi)部含有大量的雜質(zhì)，還包括有一些帶有腐蝕性的化學(xué)元素，其極容易導(dǎo)致管線發(fā)生破裂，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中遭到巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，一定要明確導(dǎo)致管線腐蝕的原因，之后采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行防治，為企業(yè)創(chuàng)造出更大的效益。

一、油氣地面管線腐蝕原因分析

1.雜散電流導(dǎo)致腐蝕

在土壤中存在很多的方向以及大小都不固定的一些電流，這些電流可能是來(lái)源于電氣化的交通工具，也可能是來(lái)源于地下電纜的接地裝置。土壤中的雜散電流一般可以分為直流電和交流電，由于這些雜散電流的存在，會(huì)對(duì)油氣管線的外壁造成重要的影響，甚至加重管線的腐蝕[1]。

2.微生物腐蝕

微生物腐蝕是指土壤中存在的真菌、硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、硫氧化菌、腐生菌等微生物，與管線接觸與并與金屬發(fā)生反應(yīng)，其形成代謝的產(chǎn)物能改變管線金屬的理化性質(zhì)，引起材料的腐蝕。微生物腐蝕幾乎可以在所有環(huán)境中發(fā)生，在金屬材料的腐蝕破壞中占20%，給油氣運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.材質(zhì)問(wèn)題

在購(gòu)買管線的時(shí)候，有的商品雖然表明是符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的，但是實(shí)際沒有達(dá)到使用的水平，例如厚度不足，硬度不高的問(wèn)題。運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力加速了薄弱處的腐蝕，減少了使用的時(shí)間，增加了成本的投入。另外由于新管與舊管焊縫金屬與母材的膨脹收縮系數(shù)不同，會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的裂縫和很高的殘余應(yīng)力，慢慢的小問(wèn)題就會(huì)變成腐蝕的源頭，迅速的擴(kuò)展開來(lái)，材質(zhì)的不正確使用直接導(dǎo)致了輸送的有效性[2]。

二、油氣地面管線防腐措施

1.提高管線日常維護(hù)管理

首先，要嚴(yán)格按照管線的檢修規(guī)范去做，不能因?yàn)槭虑樾【蛻?yīng)付或者直接忽視不管，這是不合理的。在填埋管線時(shí)，不能用石頭或者帶有明顯菱角的物質(zhì)，這會(huì)劃傷管線，要用細(xì)沙土回填管線，保證各個(gè)部分都很好，不能出現(xiàn)裸露沒有處理的，最后要整體的檢查一遍；其次，控制管線的焊接口，因?yàn)檠a(bǔ)口的質(zhì)量直接影響管線的正常使用，對(duì)這個(gè)方面要十分的重視。必須要專業(yè)的技術(shù)焊工來(lái)完成，焊接的時(shí)候一定要全面；另外，檢查鋪設(shè)管線的質(zhì)量，在鋪設(shè)之前先檢查防腐層是否有剝離的情況發(fā)生，中間部位是否有翻新管的存在，要嚴(yán)格按照鋪設(shè)的線路進(jìn)行，避免自然因素造成管線的損傷，要符合鋪設(shè)要求；最后，穩(wěn)妥的對(duì)待管線的搬運(yùn)，在這個(gè)過(guò)程中要保護(hù)管線，盡量減少或者下溝的時(shí)候?qū)Σ馁|(zhì)的損傷。一旦防腐保溫層破壞，應(yīng)該立即做好補(bǔ)傷工作，做好監(jiān)督工作，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都完善。

2.涂抹防腐層

這是最簡(jiǎn)單直接的一個(gè)方法，在市場(chǎng)上選用防腐效果較好的商品，在管線表面實(shí)現(xiàn)均勻地涂抹，有效地隔離氧氣和水分的深入。它是一個(gè)外在的保護(hù)層，把管線與外界直接隔離起來(lái)，不會(huì)因?yàn)橹車h(huán)境的變化產(chǎn)生影響。管線是處于相對(duì)封閉的空間內(nèi)，不存在發(fā)生腐蝕的條件，防腐的效果也是非常的明顯，操作起來(lái)也是比較方便，目前已經(jīng)得到普遍推廣的使用。

3.重視電化學(xué)防腐技術(shù)的應(yīng)用

為了使油氣管線的工作環(huán)境得到有效的改善，油氣人員需要采用陰極保護(hù)的方式來(lái)對(duì)油氣管線的保溫層進(jìn)行合理的控制。陰極保護(hù)是在需要保護(hù)的金屬上通入陰極電流，進(jìn)而使得金屬達(dá)到極化的目的，使金屬的電位負(fù)偏移，金屬的陽(yáng)極溶解速度降低。陰極保護(hù)一般應(yīng)用在一些長(zhǎng)輸送管線上，在油氣管線的應(yīng)用有限，因此該項(xiàng)技術(shù)在油氣管線上的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的探索[3]。

4.建立科學(xué)的管理制度

對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，改變一些傳統(tǒng)的想法加強(qiáng)對(duì)于油氣管線在防腐工作上的重視程度。不單指對(duì)管線建設(shè)上的投資，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，還要加大對(duì)于油氣管線的維修監(jiān)督的力度，想辦法降低腐蝕的速度還有面積。針對(duì)每個(gè)企業(yè)和相關(guān)的工作人員的責(zé)任意識(shí)，強(qiáng)化知識(shí)，合理細(xì)致的分配工作內(nèi)容，各守其崗位。制定一套合理的預(yù)防方案，高效預(yù)防，有效處理油氣管線的腐蝕問(wèn)題。建立起整套的管理體系，對(duì)油氣管線的管理部門分化，各部門明確其工作職責(zé)，并明白這一工作的重要性。技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的自身素養(yǎng)，實(shí)行懲罰獎(jiǎng)勵(lì)制度，鼓勵(lì)技術(shù)人員高效，快速地做好本職工作。

5.鋼管表面質(zhì)量控制

在鋼管表面進(jìn)行拋丸除銹之前，首先對(duì)鋼管進(jìn)行檢查，鋼管上所有缺陷都應(yīng)按照要求進(jìn)行清理。如坡口損傷、扁口、分層、裂片和劃痕，對(duì)鋼管缺陷的打磨不應(yīng)使鋼管壁厚低標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最小壁厚。鋼管外表面是否存在油脂、污垢和雜物等附著物，用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)鋼管表面進(jìn)行清洗。在鋼管拋丸除銹之前，鋼管表面溫度和拋丸環(huán)境應(yīng)符合要求。根據(jù)施工環(huán)境及管材情況，可采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｈ绛h(huán)境濕度超過(guò)85%，應(yīng)采取措施或停止拋丸作業(yè)；鋼管表面溫度低于（露點(diǎn)溫度+5℃）時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼管預(yù)熱，預(yù)熱平均溫度60℃，最高不應(yīng)超過(guò)95℃。對(duì)鋼管表面進(jìn)行拋丸除銹。打砂工段負(fù)責(zé)人可根據(jù)磨料使用說(shuō)明和鋼管表面銹蝕情況，合理選用鋼砂、鋼丸磨料和設(shè)備，根據(jù)拋丸效果適當(dāng)調(diào)整磨料比例，拋丸設(shè)備附帶磨料回收裝置。磨料必須保持清潔、干燥，不存在污染基底的物質(zhì)。正式生產(chǎn)前，按照ASTMD4940的要求檢驗(yàn)?zāi)チ系那鍧嵍群望}分含量，磨料的鹽分含量必須低于300μS/cm，20分鐘后觀察磨料表面無(wú)油污，不允許使用石英砂等無(wú)機(jī)磨料。鋼管表面拋丸除銹完成之后，表面沒有雜質(zhì)殘留，表面等級(jí)達(dá)到凈白級(jí)。使用吹塵設(shè)備將鋼管內(nèi)表面附著的塵土及磨料清掃干凈，以防止塵土和磨料落在涂敷生產(chǎn)線上，影響涂敷效果?；覊m度應(yīng)不低于規(guī)定的2級(jí)。

6.利用緩蝕劑

緩蝕劑防腐技術(shù)指在腐蝕環(huán)境中加少量腐蝕抑制劑，利用該物質(zhì)在管線表面的物化作用，減緩金屬材料的腐蝕速度。緩蝕劑防腐具有用量少、效率高、成本低的特點(diǎn)，可以抑制腐蝕介質(zhì)中發(fā)生腐蝕反應(yīng)。具有高度的選擇性，不同的溫度、濃度、流速等腐蝕條件下所用的緩蝕劑不同，石油管線由多種不同金屬構(gòu)成，需要不同的緩蝕劑進(jìn)行聯(lián)合使用。為達(dá)到最佳的防腐效果，緩蝕劑防腐需要配合其他防腐技術(shù)共同實(shí)施。

三、結(jié)語(yǔ)

管線腐蝕是管線和周圍環(huán)境的作用引起的，弄清腐蝕的因素可以讓我們正確解決油田集輸管線的防腐問(wèn)題，這是出發(fā)點(diǎn)也是落腳點(diǎn)，只有做好管線的防腐才能保證油氣能源輸送的安全、有效，本文中所說(shuō)的技術(shù)措施在實(shí)際的工作中值得每個(gè)油田工作人員借鑒，促進(jìn)我國(guó)油氣事業(yè)更好發(fā)展，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而達(dá)到多方面的共贏。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳泓沅.油田地面集輸管線的防腐技術(shù)研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014，33（14）：93.

[2]張江江，張志宏，羊東明，劉冀寧，高淑紅.油氣田地面集輸碳鋼管線內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].材料導(dǎo)報(bào)，2017，26（S2）：118-123.

[3]馬培紅.塔河油田集輸系統(tǒng)內(nèi)防腐技術(shù)研究[D].西南石油大學(xué)，2016.