油气田地面管道内腐蚀现状及防腐技术研究
油田集输管道腐蚀行为研究及分析

油田集输管道腐蚀行为研究及分析摘要:目前我国油田集输系统存在管道腐蚀严重问题,究其原因,最根本的是由于管道长期掩埋地下,地层内部有各种因素对集输管道进行腐蚀,导致了油田经常出现输油方面的问题。
因此应该重视对油田集输管道腐蚀行为的研究和分析,加强防腐措施和管理,从而延长集输管道的使用寿命,保障输送的安全和稳定。
关键词:集输管道腐蚀防腐措施由于油田管道腐蚀的危害性,油田采取了引进推广新的管道防腐技术、加药改变水性和改变集输工艺以及采取阴极保护等手段。
但是由于各种原因和形式,腐蚀造成的损失以及对安全生产的威胁依然没有改变,而且在近几年变的非常的突出。
一、油田集输管道腐蚀现状对于油田管道的腐蚀危害性,存在以下两方面问题:一方面,针对腐蚀采取的这些技术及措施的实施效果如何,运用哪些技术能够使用与哪一个区域或者腐蚀类型的腐蚀环境;哪些技术还有待改进甚至是根本就不适应环境所产生的变化,这些都需要通过腐蚀检测跟踪分析和验证。
另一方面,由于没有科学的检测评价方法,管道的腐蚀状况只能由生产单位进行定性的描述,不能做定量的分析,不够精确,更换的目的性也模糊。
一条管线可能只是部分或者局部腐蚀严重,却由于缺乏检测数据无法正确的做出整体评价与鉴定,只能更换全部,造成资源浪费。
二、集输管道防腐的意义1.油田集输管道是用来保障天然气和石油正常运输的主要通道,加强防腐蚀研究具有非常重要的意义。
伴随着我国油田的不断开发和利用,原油的粘稠度和较强的腐蚀性是造成管道被腐蚀破坏的主要因素。
从近10年的资料来看,腐蚀已经被人们越来越关注,因为集输管道的腐蚀导致了天然气和石油不同层次的损失,对环境也造成了不同程度的污染,对人们的生活财产也造成了严重隐患和威胁。
据不完全统计,仅仅世界上前十大漏油事件的漏油量就能达到近15亿加仑的原油。
2.油田集输管道的腐蚀直接影响到了社会的安全。
如果油田集输管道因为腐蚀作用而导致了天然气或者是石油的泄露,轻者是对环境造成一定的污染和能源材料的浪费,重者则会引发不和估量的后果,造成国家或者世界的恐慌。
浅析石油管道的防腐现状以及解决对策

浅析石油管道的防腐现状以及解决对策摘要:石油运输是石油产业中十分重要的一个环节,由于我国地域广阔,石油运输采用的是长管道地下运输,西气东输、中哈管线等工程的建设,石油管道都起到了重大的作用,因此石油管道的防腐工作就显得尤为重要,本文通过我国目前石油管道防腐现状提出几点解决对策。
关键词:石油管道防腐解决对策一、管道腐蚀的原理金属在土壤、海洋和大气环境中的腐蚀。
是指在周围介质的作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏。
在化学腐蚀中没有电流产生,而是金属表面和其周围介质直接进行化学反应,使金属遭到破坏,而在电化学腐蚀中,有电流产生,从而产生腐蚀。
钢铁的腐蚀是遵循电化学规律发生的一种自然现象,钢铁腐蚀有三个条件:存在一个阳极和一个阴极,并且两者之间存在电势差;阳极和阴极由一个导电回路连接起来;阳极和阴极处于导电的介质中随着电流由阳极流向阴极,金属原子从阳极表面上脱落变成带正电的离子进人电解液中。
所以金属在电解液中存在腐蚀,金属的流失量随着金属材料类型的不同而有所不同。
腐蚀对管道来说,存在着极大的危害,严重影响油气集输的安全运行,其危害主要有以下几种:在会属表面形成腐蚀坑,使管材管壁变薄,管材会在内压作用下鼓包甚至爆管;管材脱碳,使腐蚀部位的金相组织发生了变化,严重时,管壁未减薄就会爆管二、石油管道防腐的现状分析从客观方面来说:目前世界上任何一个国家都不具备十全十美的石油管道防腐的对策。
任何的防腐措施都会存在失效的可能性,所以说,腐蚀是没办法避免的。
我们只能是最大程度的降低腐蚀的速度和范围。
由于我国的石油开采工业相对于其他发达国家来说,起步的要晚。
因此,在开采技术上并不是特别的成熟,对于石油管道的防腐工作更是没有引起足够的重视。
而是将重点放在了如何以最快的速度、最高的质量来提高石油的产量。
这在很大程度上了成为石油管道的加速腐蚀的一大重要因素。
石油管道是由国家进行投资建设的。
即使石油管道腐蚀了,那也是国家的责任。
油田地面工程管道腐蚀成因分析及施工技术

油田地面工程管道腐蚀成因分析及施工技术摘要:在油田地面工程施工中,管道腐蚀是需要重点关注的内容之一,相关单位需要明确管道安全运输是确保石油资源开发利用的重要前提,所以不仅要加强日常管理,也要通过施工技术有效运用应当和解决管道腐蚀问题。
围绕油田安全输送目标,对工程管道进行维修处理,并动态监测管道的传输效率与质量,同时也避免管道腐蚀影响油田传输质量,或者引发较大的安全事故问题,基于此本文对油田地面工程管道腐蚀成因进行分析,并简述其施工技术。
关键词:油田地面工程;管道腐蚀成因;施工技术引言油田管道出现腐蚀问题会影响到整个油田的开采与生产,让石油企业出现经济损失。
同时,油田管道腐蚀则容易引发石油泄漏,进而影响到周边的自然环境,对生态也会带来一定的损害,严重影响着人们日常生活。
此外,管道腐蚀现象严重时会影响到与之相关的各种设备,导致生产过程中出现相应的安全隐患。
因此,为确保油田的顺利开发与生产就要重视油田管道防腐层检测技术的提升,及时做好管道维护工作,保障石油企业稳定发展。
1腐蚀原因1.1物理因素油田地面工程管道会受到介质温度、外部压力和内部流速等因素影响,在相同的使用年限下,如果管道内部介质离子活跃度高、化学反应强烈,则会造成严重的管道腐蚀。
同时,底层中含有腐蚀性强的气体、溶解气体多,也会加重管道腐蚀。
1.2造成环境污染石油泄漏会导致很多生物、植物无法生存。
一旦出现严重的石油泄漏会让生态失衡,影响着人们日常生活。
对此油田管道防腐层检测和维护工作尤为重要,能够在预防的视角下提前做好防护工作,尽可能降低管道的损坏,避免对石油企业、自然环境、人们生活造成较大的影响。
2油田地面工程管道腐蚀施工技术分析2.1合理设计防腐施工方案确保施工方案合理性,是实现油田地面工程管道有效防腐的重要基础,方案设置质量关系着防腐质量与效果。
当前,含油污水腐蚀性较强,注水和低压污水管线中,钢骨架复合管和玻璃管的应用较多,使用中易产生内部腐蚀。
油田地面工程管道防腐施工技术的应用分析

油田地面工程管道防腐施工技术的应用分析摘要:油田开采企业要做好能源运输功能,保证自身安全。
在油田地面工程管道建设中需要重视运输安全,分析当前施工技术中存在的问题。
采取有效的措施运输,尤其是要重视传输介质对运输的影响,管道在施工中可能会出现腐蚀情况,这就需要采取有效的措施进行管理,保证管道安全使用。
关键词:油田地面工程;管道;防腐施工技术;应用;分析;1油田地面工程管道腐蚀原因1.1自然因素开采出来的石油本身含有化学腐蚀性物质,具有一定的腐蚀性,主要包括氧气、二氧化碳、二氧化硫等。
这种腐蚀性物质在进行石油管道输送时会与管道发生化学反应,会导致一定程度的腐蚀,也很容易造成管道内部腐蚀。
目前,我国油田处于高含水设计阶段,油气中腐蚀性物质的比重不断增加。
此外,油气管道内部可能会发生腐蚀和结垢。
油田管道的腐蚀状况和腐蚀速率还与自然因素有关,主要包括气候、温度、微生物种类、空气相对湿度等,不同程度地降低了油田管道的安全系数和使用寿命。
1.2化学因素所谓输油管道化学腐蚀的关键是指两种或多种物质接触产生化学反应而产生的腐蚀状态。
由于输送管道的大部分材料都是独特的金属材料,这种金属材料长期暴露在空气中,与空气中的氧气、二氧化硫等蒸气长期接触,输油管道的金属表面会受到空气的影响。
该物质发生反应并产生一种物质,例如一氧化硫和二氧化硫。
这种物质附着在管道表面,在高温、高湿、寒冷的条件下会发生化学反应,使输油管道受到侵蚀,危及输油管道的正常运输。
1.3微生物腐蚀输油管道的电化学腐蚀是由于管道外细菌和真菌的活动而发生的一种腐蚀方法。
输油管道安装时间越长,管道外就会滋生真菌和细菌。
27%的腐蚀部分与真菌和细菌的运动有关。
独特金属材料的管道埋入地下后,土层中所含的硫酸还原菌和金属还原菌会对金属管道表面造成腐蚀,这种腐蚀方式往往会给管道带来较大的安全隐患,是一种比较明显的腐蚀方式。
由于管道外部腐蚀破坏比较严重,成为管道升级改造的重要原因。
影响油气管道的腐蚀因素分析与防护对策研究

影响油气管道的腐蚀因素分析与防护对策研究1. 引言1.1 研究背景油气管道是石油和天然气输送的重要通道,管道腐蚀问题一直是影响其安全运行的重要因素。
随着石油和天然气行业的快速发展,油气管道腐蚀问题愈发突出。
腐蚀不仅会导致管道结构疲劳、漏油、甚至爆炸,对环境和人员安全造成严重威胁,而且腐蚀修复和更换管道的成本也十分昂贵。
研究油气管道腐蚀的主要因素以及有效的防腐对策具有重要意义。
当前,国内外学者对油气管道腐蚀问题进行了大量的研究,涵盖了环境因素、材料因素、防腐对策等方面。
仍有许多问题亟待深入探讨,例如不同环境条件下腐蚀机理的研究、新型防腐材料的开发、监测技术的改进等。
对油气管道腐蚀问题进行深入研究,找出腐蚀的根本原因,探索有效的防护措施,提高管道的安全性和可靠性具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的研究目的是为了深入分析影响油气管道腐蚀的各种因素,探讨腐蚀对油气管道的危害以及防护对策,为保障油气管道的安全运行提供科学依据。
通过对环境因素和材料因素对油气管道腐蚀的影响进行研究,可以找到腐蚀的根源,并提出有效的防腐措施。
对监测与维护技术进行研究,可以及时发现管道腐蚀问题并加以处理,保障管道的长期稳定运行。
本研究旨在提高对油气管道腐蚀问题的认识,为管道运维人员和管理部门提供科学的决策依据,从而降低事故风险,保障能源输送系统的安全稳定运行。
1.3 研究意义油气管道在能源输送中起着至关重要的作用,然而腐蚀对其安全运行造成了严重威胁。
对油气管道腐蚀的影响因素进行分析和防护对策的研究具有重要的意义。
油气管道的腐蚀问题直接影响着国家能源安全和经济发展。
一旦油气管道发生泄漏或爆炸,不仅会造成资源浪费和环境污染,还会对社会造成重大经济损失。
通过研究腐蚀因素并提出有效的防护措施,可以保障油气管道的安全运行,维护国家能源安全和经济稳定。
研究油气管道腐蚀的防护对策也有助于提高我国油气管道行业的发展水平。
随着油气管道的不断延伸和技术的不断更新,腐蚀防护技术的研究和应用显得尤为重要。
浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施

浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施随着石油工业的迅速发展,埋设在地下的油、气、水管道等日益增多。
地埋管道会因为土壤腐蚀形成管线设备穿孔,从而造成油、气、水的跑、冒、滴、露。
这不仅造成直接经济损失,而且可能引起爆炸、起火、环境污染等,产生巨大的经济损失。
本文对管道腐蚀危害做了简要说明,并结合日常生产中管道腐蚀的情况,对其腐蚀机理做了进一步的阐述。
结合腐蚀机理提出防腐应对措施,并进一步介绍了新型防腐技术,为今后油田管道设备防腐工作提供了一定的工作方向。
标签:腐蚀;腐蚀危害;腐蚀机理;防腐措施一、石油管道腐蚀的危害我们把石油生产过程中原油采出液、伴生气等介质在集输过程中对油井油套管、油站内、回注管网等金属管线、设备、容器等形成的内腐蚀以及由于环境,例如土壤、空气、水分等造成的外腐蚀统称为油气集输系统腐蚀。
油气集输系统腐蚀中的内腐蚀一般占据腐蚀伤害的主要地位。
针对腐蚀研究,在整个生产系统中,不同的位置及生产环节其所发生的的腐蚀也有所不同,并且腐蚀特征及腐蚀影响因素也有所不同。
因此防腐工作是油田生产中的重要措施。
据不完全统计截止目前,我国输油管道在近20年的时间里,共发生大小事故628起,其中包括线上辅助设备故障190 起,其它自然灾害70 起,有368 起属管体本身的事故。
根据近年的调查发现:影响管线寿命和安全性的因素中,腐蚀占36.4%,机械和焊缝损伤占14.4%,操作失误占35.0%,第三方破坏占14.2%.因此,腐蝕是事故的主要原因。
[1]二、管道腐蚀的机理理论(1)土壤腐蚀土壤腐蚀是电化学腐蚀的一种,土壤的组成比较复杂,其多为复杂混合物组成。
并且土壤颗粒中充满了空气、水及各类盐从而使土壤具有电解质的特征,根据土壤腐蚀机理,我们将土壤腐蚀电池大致分为两类:第一种为微电池腐蚀,也就是我们常说的均匀腐蚀。
均匀腐蚀是因为微阳极与微阴极十分接近,这样的距离在腐蚀过程中不依赖土壤的电阻率,只是由微阳极与微阴极决定电极过程。
油田地面设施的腐蚀环境分析及防腐方法优选
油田地面设施的腐蚀环境分析及防腐方法优选在油田设施建设中,由于腐蚀的存在,使之不能达到设计规定的功能,或产生破断,造成重大财产损失,有时还会有人员伤亡,腐蚀问题越来越成为限制油田发展的主要问题。
标签:油田设施;腐蚀原因;防腐方法本文介绍金属腐蚀原理及腐蚀种类,发生该种腐蚀的主要条件,该种腐蚀的特征进行了解,调研油田地面设施的腐蚀环境及该课题分析研究状况。
并针对同一类型的腐蚀问题列举了较为普遍的解决措施及较为先进的防腐技术。
1 金属腐蚀原理及腐蚀种类1.1 腐蚀机理浸没在水中的钢结构中的不同金属以及它与非金属的结合部位具有狭窄的间隙时,就会引起间隙内溶解氧补给困难而降低氧的浓度,间隙外部溶解氧的含量高,即形成氧间隙内部为阳极,间隙外部为阴极,从而加速钢结构的腐蚀速度。
管道埋深不同,氧的浓度不同,管道下部氧浓度小,是腐蚀电池的阳极区,管道底部腐蚀加重。
土壤电阻率在埋地管道腐蚀中很重要,电阻率小10n·m的土壤可形成较严重的点蚀,土壤电阻率大于100n·m的土壤基本上不腐蚀。
按照腐蚀机理划分,金属腐蚀可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀。
1.2 腐蚀的种类将金属腐蚀分类,目的在于更好地掌握腐蚀规律。
现在一般将腐蚀形态分为以下几类:①全面腐蚀:是一种常见的腐蚀形态。
其特征是腐蚀分布于金属整个表面,腐蚀结果使金属变薄或体积减小;②孔蚀:是一种隐蔽性较强、危险性很大的局部腐蚀;③电偶腐蚀:由于不同金属之间存在实际(腐蚀)点位差而使电位较低(较负)的金属加速腐蚀,称为电偶腐蚀,或双金属腐蚀、接触腐蚀;④缝隙腐蚀:异种金属表面上由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙,使缝内溶液中的物质迁移困难所引起的缝隙内金属的腐蚀,称为缝隙腐蚀;⑤晶间腐蚀:在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀。
这种沿着金属晶界发生腐蚀的局部破坏现象,称为晶间腐蚀;⑥选择性腐蚀:在合金的某一组织或某一成分优先腐蚀,另一组织或成分不符实或很少腐蚀,这种现象叫做选择性腐蚀;⑦氢腐蚀:金属材料由于含有氢或与氢相互作用而导致力学性能变坏的现象;⑧冲刷腐蚀:冲刷腐蚀又称为磨损腐蚀和磨耗腐蚀,指的是溶液与材料以较高速度做相对运动时,冲刷和腐蚀共同引起的材料表面损伤现象;⑨气泡腐蚀:又称气蚀或空蚀,是磨损腐蚀的一种特殊形态,它发生于有高速流体并有压力变化环境下运转的设备。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策
油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策油田集输管线是将油井注入的原油和天然气输送至处理场或加工厂的管道系统。
由于长时间暴露在高温、高压和含有腐蚀性物质的环境下,油田集输管线容易发生腐蚀。
腐蚀是指金属材料与环境中的化学物质产生物理或化学反应导致其性能的损失,进而影响管线的安全运行。
造成油田集输管线腐蚀的主要原因有以下几种:1. 氧化腐蚀:当管线内的金属表面暴露在氧气中时,金属表面会氧化,进而起到腐蚀的作用。
2. 硫化物腐蚀:油田集输管线中的环境中往往存在硫化物,当管线表面与硫化物接触时,会引发硫化物腐蚀,加速金属表面的腐蚀速度。
3. 酸性腐蚀:油田集输管线中的部分油井中含有酸性物质,如硫酸和盐酸等,当这些物质接触到金属表面时,会加速腐蚀过程。
为了解决油田集输管线腐蚀带来的安全隐患,需要采取相应的防腐对策。
以下是几种常用的防腐对策:1. 表面涂覆防腐剂:通过对油田集输管线进行外部涂覆防腐,可使金属管道表面与外部环境隔绝,减少与腐蚀物质的接触,从而延缓腐蚀过程。
2. 阴极保护:在油田集输管线中通过向管道施加负电位,使其成为阴极,从而减少金属管道表面的电子流动,降低金属的电化学反应,延缓腐蚀速度。
3. 油田环境监测:及时对油田集输管线周围的环境进行监测,了解环境中的腐蚀性物质浓度和变化情况,及时采取相应的措施进行防腐。
4. 材料选择:选择耐腐蚀性能好的金属材料作为油田集输管线的构造材料,如钢材中的耐腐蚀不锈钢等。
5. 定期检测和维护:对油田集输管线进行定期的内外部检测和维护,发现腐蚀问题及时修复,可防止腐蚀扩散,延长管线的使用寿命。
油田集输管线腐蚀的原因主要包括氧化腐蚀、硫化物腐蚀和酸性腐蚀等,采取的对策包括表面涂覆防腐剂、阴极保护、油田环境监测、材料选择以及定期检测和维护。
这些对策可以有效地减缓油田集输管线的腐蚀速度,保障管线的安全运行。
油田地面工程管道防腐施工技术浅探
关键词:油田;地面工程;管道防腐;技术0引言油田企业不仅要实现石油开采安全,也要做到石油运输安全才能够确保油田企业可持续发展,也能够保障我国石油资源安全。
这其中,油田地面工程管道施工质量以及维修质量都非常重要,所以必须对油田地面工程管道防腐施工技术进行深入研究分析,提高工程安全性和可靠性,确保石油运输的安全[1]。
1管道外腐蚀原因分析由于石油管道是铺设在地下的工程,土壤内的化学物质以及水分都会对管道造成腐蚀影响,由于管道会受到土壤电解率以及土壤中的酸碱值和含水量相互作用,这些影响作用也会受到外界环境的气候季节、地域特征所影响,如果没有选择恰当的防腐处理,就会导致石油管道迅速老化,甚至损坏[2]。
2管道内腐蚀原因分析石油在开采过程中以及石油运送过程中都离不开介质传输,但是介质中往往含有诸多导致腐蚀的成分,比如酸性物质、盐类物质等,这些物质不仅会加速管道内部出现腐化影响问题,更会导致管道直接损坏。
随着油田开发的持续,随着管道内含水量会逐渐提高,进而就会导致管道内出现严重的腐蚀问题[3]。
3管道外防腐技术分析一般情况下,石油管道外腐蚀技术需要依靠覆盖防腐涂料和缠带的方式进行防腐处理,并与阴极保护配合共同实现管道外防腐目的。
所使用的防腐涂料包括石油沥青、聚乙烯、熔结环氧粉末、聚乙烯-聚丙烯三层涂料等。
石油沥青主要是指将沥青作为主要防腐涂层,并用胶带缠裹,该技术方法最明显的优势是操作简单,成本较低;聚乙烯最明显的优势是可以实现不透水能力,而且抗酸碱性影响,热稳定性较高,能够实现较长使用寿命;熔结环氧粉末优势是耐磨、抗温度影响、抗氧化能力高,另外也具有抗阴极剥离的影响;聚乙烯、聚丙烯三层涂层的底层是环氧粉末、中层是内增胶粘剂、外层是聚乙烯或聚丙烯所构成,该技术方法技能够缓解环氧粉末耐冲性不好,吸水性较高的问题,也可以有效抵御聚乙烯涂层粘接能力差的缺点[4]。
4电化学防腐技术分析电化学防腐技术主要利用了化学原理,通过外部电流来促进管道内金属腐蚀电位的转化变位,进而减少管道腐蚀影响。
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油气田地面管道内腐蚀现状及防腐技术
研究
摘要:针对我国油气田地面管道腐蚀穿孔失效频发的难题,首先介绍了几种
不同材质管道腐蚀和开裂失效案例,然后基于我国油气田大量地面管道腐蚀失效
分析,总结了内腐蚀研究需关注的重点问题。
综述了缓蚀剂、内涂层、双金属复
合管、非金属复合管等油气田地面管道常见的内腐蚀控制技术,以及内穿插修复、风送挤涂修复和局部补强修复等内腐蚀治理技术的原理、研究进展、现场应用效
果等。
最后分析了油气田地面管道内腐蚀面临的难题和挑战。
关键词:油气田;地面管道;内腐蚀;原因防腐对策
1管道内腐蚀原因及影响因素
1.1内腐蚀原因
管道内腐蚀主要是因为管道内的水分和微生物等物质的存在会与管道的油气
混合物产生化学反应从而造成的管道内腐蚀。
油气中具有腐蚀性的气体主要有
H2S、CO2、SO2及各种气体的混合物等,对于硫化氢气体,这种气体溶于水中会
生成硫酸,硫酸具有强腐蚀性。
聚合物管道被H2S腐蚀后容易导致局部氢脆。
CO2溶于水后使得溶液PH值降低,产生HCO3-、CO32-离子,这些酸性物质容易
与管道的铁质物质反应生成碳酸铁、碳酸亚铁等沉淀,不仅腐蚀铁还产生污垢堵
塞管道。
二氧化硫与二氧化碳的腐蚀原理基本相同,二氧化硫溶于水与管道内的
铁反应,生成硫酸亚铁可水解成三氧化二铁和硫酸根离子(SO42-),产生的硫
酸根离子也具有腐蚀性。
同时,管道的内部中流体,在输送过程中也能对管内壁
产生冲刷腐蚀,流体中含有沙块、碎屑等固相颗粒对管道内部磨蚀,结合腐蚀性
气体,加速了管道内部的腐蚀。
1.2管道内腐蚀影响因素
1.2.1硫化氢腐蚀
硫化氢会在输送过程中离析出HS-和S2-等,其会吸附在金属的表面,这就
增加了吸附复合物的含量,由于相应离子会造成金属点位移动,并且向着负值位移,这就会增加阴极释放出氢气的速度,获得电子的过程就削弱了金属键的强度,使得金属位置出现了腐蚀现象。
1.2.2二氧化碳腐蚀
在集输管道内,二氧化碳气体和水发生反应,此时就会产生一定量的碳酸,
碳酸在作用下电离出H+,电离后的H+直接还原,析出氢气值是,金属表面的
HCO3-则处于浓度较低的状态,水也会被还原,析出氢气,形成点蚀作用。
尽管
多数集输管道都会形成Fe(HCO3)2,具有一定的保护作用,但是,在时间延长后,其会转变为碳酸亚铁,保护作用消失,必然会增加油气集输管道内腐蚀程度。
1.2.3多相流腐蚀
若是按照腐蚀环境进行划分,多相流主要分为清洁环境下的无固体、无腐蚀
状态,冲蚀环境下的固体沙、无腐蚀,腐蚀环境下的无沙、有腐蚀。
正因为流动
型态对于油气集输管道的腐蚀会产生较大的作用,因此,流速、流体粘度以及介
质组成结构等都会对腐蚀程度产生影响。
多相流体形态时,段塞流会产生严重的
腐蚀作用,加之流体的冲刷和剪切作用,就会加剧管壁表面膜的脱落速度,甚至
会使得腐蚀和冲蚀作用越发明显。
2油气田地面管道内腐蚀研究问题及建议
2.1管道内腐蚀穿孔
油气田地面管道内腐蚀失效90%以上发生在4~8点钟(特别是6点钟左右)位置,主要表现为局部腐蚀(穿孔)。
很多实验室挂片模拟试验往往不能还原现场局
部腐蚀穿孔,而且大多数实验室模拟结果为轻度均匀腐蚀,与现场实际严重不符。
分析原因主要因为实验室模拟试验试样表面状态、试样几何形状、介质流型流速、腐蚀性介质含量、试验周期等与现场存在差别。
尽管腐蚀性介质(H2S、CO2、Cl
-SRB等)是引起腐蚀的根本因素,但决定性因素是管道底部沉积物(油泥、泥沙、
腐蚀产物等),其腐蚀失效形式是沉积物下的局部腐蚀。
因此,对于油气田地面
管道腐蚀失效实验室模拟,除首先考虑腐蚀介质含量外,更重要的是需要考虑保
留试样原始表面状态、表面覆盖沉积物(油泥、泥沙、腐蚀产物等),重点控制覆
盖沉积物的结构、组分、比例、厚度。
此外,在可能的情况下,设计更大尺寸的
腐蚀挂片试样,同时试验周期考虑延长,在15~30d的基础上,增加到60、90、180d等。
2.2管道防腐选材
在油气田地面管道选材设计中,涉及到的常见碳钢管材有16Mn、20#、20G、
L245、L360等,在油田现场服役不同年限发生腐蚀失效后,这几种碳钢管材的腐
蚀性能差异受到关注。
很多研究往往通过对比这几种碳钢在化学成分、微观组织、力学性能、晶粒度等参数存在的差别分析其存在的腐蚀差异性。
实际上,根据这
几种碳钢管材现场服役情况和实验室模拟试验结果来看,其腐蚀性能存在一定的
差异,但没有实质性倍数和数量级的区别,而且就目前的研究分析来看,很难找
到这些碳钢腐蚀性能与以上参数的内在联系。
此外,油田现场地面管道腐蚀穿孔
频发,而实验室失效分析结果往往是管材各项指标合格,既然管材合格为什么发
生穿孔,这也是油气田现场技术人员关注的一个问题。
管材是否合格主要是按照GB/T9711标准判断,该标准主要规定了几何尺寸、化学成分、微观组织、力学性能、表面状态等进行判定,标准并没有对管材(局部)腐蚀速率做要求,因为每个
油田(区块)的环境千差万别(CO2、H2S、Cl-、温度、流速等),很难给出统一的、具体的数值标准。
建议可参考NACETM0177抗硫标
准,选一个统一的相对极端的环境工况进行管材(局部)腐蚀速率评价,作为
推荐性参考;也可结合各油田实际腐蚀介质环境,制定包括腐蚀速率要求的企业
标准或者订货技术条件。
3油气田地面管道内腐蚀控制技术
3.1缓蚀剂
缓蚀剂是油气田地面管道系统重要的内防腐技术之一,目前常用的缓蚀剂类
型为吸附膜型,如喹啉季铵盐类、炔氧甲基季铵盐类、咪唑啉季铵盐类、咪唑啉
曼尼希碱类,其缓蚀机理为分子中的N、P、S、O等带孤对电子的原子与铁形成配位键,吸附在金属表面,形成一种很薄的保护膜,从而抑制腐蚀过程。
缓蚀剂在油气管道应用效果与现场腐蚀参数密切相关,温度、压力、流速、H2S含量、CO2含量、是否含氧、矿化度等环境因素对缓蚀剂的影响非常显著。
当温度和流速较低时,主要选择咪唑啉缓蚀剂,在金属表面能形成致密的表面膜,具有优异的防腐性能;当温度升高或者流速较高时,流体脱附能力加剧,需选择吸附性能更强的缓蚀剂,例如曼尼希碱、喹啉季铵盐等;各类增产技术导致氧气进入井筒注采和地面管道系统,造成氧腐蚀,相对于H2S和CO2,含氧环境下常规缓蚀剂的吸附性能大大降低。
3.2优化内涂层防腐
在钢管内部进行内喷涂层,匹配衬里技术,就能有效提升油气集输管道防腐效果,其基本原理就是管道的内壁和腐蚀介质之间建立有效的隔离层,减缓腐蚀的作用。
这种方式能在减少管材耗费的同时,避免较大的动力消耗对油气集输管道管理造成影响。
并且,内涂层和衬里表面较为光滑,能更加便于完成管道的检测工序,及时发现缺陷问题及时补救处理。
目前,针对硫化氢、二氧化碳等酸性气体较多的油气集输管道,要利用含有环氧树脂或者是聚氨酯的涂层,配合较为成熟的预处理技术。
3.3规范防腐流程
要结合实际情况和环境要求规范约束涂层处理现场的具体操作,要先进行表面清理,然后测试对应情况,保证设计要素和应用环节的合理性,并且在添加相应药物时综合评估隔离状态,以保证能从根本上降低腐蚀度。
4结语
本文重点介绍了我国油气田地面管道在内腐蚀控制技术和内腐蚀治理技术的原理、研究进展、现场应用效果等,分析了油气田地面管道内腐蚀面临的难题和挑战,希望可以减少腐蚀问题产生的不良影响,最大程度上维护油气田地面管道应用的质量。
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