对某工业区集输管线腐蚀穿孔机理的认识
输油管道腐蚀机理与防护措施

输油管道腐蚀机理与防护措施随着我国社会的不断进步和发展,我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步,输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来,然而,近几年以来,却时常发生管道泄漏和失效的现象,而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀,管道如果遭受到了腐蚀,就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。
因此,本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析,从腐蚀的种类入手,对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结,为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。
标签:输油管道;腐蚀;防护;措施在油品运输的过程中,输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来,在大多数的管道运输中,通常采取的都是无缝钢管,螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质,通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设,因此,对于输油管道来说,它在输送油品的过程中,一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象,主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀,一旦输油的管道遭到了腐蚀,不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命,同时还会造成一定的环境污染,从而导致整体经济收益的缩减,严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。
因此,本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析,提出了相关的输油管道防护措施,为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。
1 腐蚀种类金属由于受到周围环境的影响,从而发生一系列的化学或电化学的反应,对自身产生一种破坏性的侵蚀,就是我们所说的腐蚀。
对于腐蚀来说,它具有一定的化学性质,大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程,因此,我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异,将腐蚀的类型分为两种,分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。
1.1 化学腐蚀化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化,在化学腐蚀的过程中,它是氧化剂和金属之间进行电子的转移,在此过程中并不会产生电流,例如,金属长期暴露在空气中,就会与空气中的氧气进行氧化,从而生成相应的金属化合物,除此之外,油品中由于含有较多的硫化物和有机酸,这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。
浅析埋地集输管线穿孔原因

浅析埋地集输管线穿孔原因作者:张奎鹏来源:《中国科技博览》2015年第22期[摘要]目前各采油厂集输管道投产年限均较长,且基本采用埋地敷设方式,由于管内输送介质成分复杂,长年累月后管线防腐层破损致使管线易发生穿孔与泄漏事故,对油田生产与环境污染造成损失。
本文将以X采油队管线常见穿孔为例,简单探讨分析集输管线穿孔原因。
[关键词]腐蚀原因操作原因破坏原因施工原因中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0152-01引言管线穿孔不仅影响正常生产还污染环境,存在火灾爆炸等安全隐患。
随着管线投产年限的增长,腐蚀穿孔现象日益严重,尤其处于低洼地、水泡处和耕地范围内的管线尤为严重。
本文将以X采油队管线常见穿孔为例,简单探讨管线常见的几种穿孔形式并分析其产生原因。
1 管线常见穿孔原因导致油田管线穿孔的原因主要有四类:即腐蚀原因、操作原因、破坏原因和施工原因。
其中腐蚀原因、操作原因和破坏原因是实际生产中较为常见的,而腐蚀原因又是最为常见的原因。
2 穿孔分类及原因分析结合工作实际,根据数据统计,影响管线穿孔的因素主要有以下四种:即丰水环境影响、材质差异影响、介质因素影响、管理因素影响。
2.1 丰水环境影响X采油队所处地类以水泡、耕地为主,管线所处地域容易存水,细菌含量高。
当管线穿过水泡、沟渠时,近水一侧水分多,透气性差,导致近水一侧管线电位低,成阳极,腐蚀严重。
当管线穿过耕地时,地下水分布均匀,离地面较远的部分水分多,透气性差,导致管线底部电位低,成阳极,腐蚀严重。
当管线穿井排路时,井排路为柏油路面,透气性差,具有保水的作用,两侧为沙土,透气性要优于柏油路面,水分蒸发快,导致管线一侧为沙土一侧为粘土,粘土一侧管线电位低,成阳极,腐蚀严重。
表1中可见X采油队处于水泡和耕地范围内的各类管线穿孔次数均超过其各自总穿孔次数的半数以上,可见丰水、透气性差的环境下管线易穿孔。
2.2 材质差异影响现场处理管线穿孔常采取“点焊”、“换管”、“打卡子”的方式,但由于焊条、新管线、卡子等与旧管线存在材质差异,导致补漏部分存在电位不同,在外界导电介质的存在下便发生电化学腐蚀穿孔。
油气集输管道腐蚀的原因与对策

油气集输管道腐蚀的原因与对策【摘要】油气集输管道腐蚀是油气工业中常见的问题,引起管道腐蚀的原因主要包括内腐蚀和外腐蚀。
内腐蚀是由于介质的化学作用导致管道金属表面腐蚀,而外腐蚀则是由于外部环境因素如潮湿、高温等导致管道表面腐蚀。
为了应对管道腐蚀问题,可以采取防腐涂料和定期检查维护的措施。
防腐涂料可以有效保护管道表面不受腐蚀影响,而定期检查和维护可以及时发现并处理管道腐蚀问题,延长管道的使用寿命。
通过合理的防护措施和维护管理,可以有效减少油气集输管道腐蚀对工业生产和环境造成的影响。
【关键词】油气集输管道、腐蚀、内腐蚀、外腐蚀、对策、防腐涂料、定期检查、维护、结论1. 引言1.1 引言油气集输管道是石油和天然气运输系统中至关重要的组成部分,它承载着巨大的压力和流量。
管道腐蚀是一个严重的问题,会导致管道失效,造成严重的环境污染和经济损失。
了解管道腐蚀的原因以及有效的对策非常重要。
管道腐蚀主要分为内腐蚀和外腐蚀两种类型。
内腐蚀是由介质中的腐蚀物质直接侵蚀管道内壁导致的,而外腐蚀则是由外部环境因素引起的,如潮湿、盐雾、化学物质等。
为了防止管道腐蚀,可以采取一些有效的对策,如使用防腐涂料进行表面处理,定期进行检查和维护以及合理设计管道结构等。
在本文中,我们将重点讨论油气集输管道腐蚀的原因和对策,希望能够为相关行业提供一些参考和帮助,减少腐蚀造成的损失。
通过加强对管道腐蚀问题的理解和预防措施的实施,我们可以保障管道系统的安全运行,促进石油和天然气行业的可持续发展。
2. 正文2.1 腐蚀的原因腐蚀是油气集输管道经常面临的一个严重问题,它会导致管道的损坏甚至泄漏,带来严重的安全隐患。
腐蚀的发生主要是由于外部环境和管道内部介质的作用,其中内腐蚀和外腐蚀是最主要的两种形式。
内腐蚀是由于管道内部介质的化学腐蚀作用导致的,例如水、油、气等介质中的杂质会加速金属的腐蚀过程。
而外腐蚀则是由于外部环境中的湿氧和其他腐蚀性气体以及土壤中的化学物质影响,导致管道金属表面的氧化和腐蚀。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术

埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术【摘要】埋地金属管道在使用过程中容易受到腐蚀的影响,腐蚀会导致管道产生穿孔,进而影响使用效果甚至造成安全隐患。
本文首先分析了导致埋地金属管道腐蚀穿孔的原因,包括电化学腐蚀、微生物腐蚀和机械磨损等。
针对不同的腐蚀原因,提出了相应的防护技术,如阴极保护、材料选择和定期检测等措施。
结合实际案例介绍了这些防护技术的应用效果。
总结了埋地金属管道腐蚀穿孔原因的综合防护技术,强调了预防腐蚀穿孔的重要性,为保障管道安全使用提供了参考。
通过本文的阐述,读者可以更加全面地了解埋地金属管道腐蚀穿孔的原因及防护技术,从而提高管道的使用寿命和安全性。
【关键词】埋地金属管道, 腐蚀穿孔, 原因分析, 防护技术, 电化学腐蚀, 微生物腐蚀, 机械磨损, 综合防护技术1. 引言1.1 埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道是工业和城市生活中常见的管道类型,主要用于输送液体或气体。
长时间暴露在土壤中的金属管道容易发生腐蚀穿孔,从而导致管道破裂、泄漏等安全问题。
本文将对埋地金属管道腐蚀穿孔的原因进行分析,并介绍相应的防护技术,以提高管道的安全性和使用寿命。
腐蚀是导致金属管道腐蚀穿孔的主要原因之一。
腐蚀是金属与周围介质发生氧化还原反应,导致金属表面逐渐被侵蚀。
电化学腐蚀是腐蚀的一种常见形式,它是由外界电流、介质中含有的氧化剂和金属表面的阳极、阴极反应共同作用引起的。
微生物腐蚀和机械磨损也是导致金属管道腐蚀穿孔的重要原因。
微生物在土壤中繁殖生长,产生的酸性物质会加速金属的腐蚀过程;而机械磨损则是由于土壤中的颗粒对金属管道表面产生摩擦,逐渐磨损金属表面,从而形成穿孔。
为了有效防止埋地金属管道腐蚀穿孔,必须采取相应的防护技术。
包括防腐涂层、阴极保护、使用耐蚀材料等多种手段,以减缓管道腐蚀的速度,延长管道的使用寿命。
通过综合运用这些防护技术,可以有效提高金属管道的抗腐蚀能力,确保管道的安全运行。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术

埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道在长期使用过程中,由于外部环境的影响,容易发生腐蚀穿孔问题,给工程运行和使用带来了严重的安全隐患。
对于埋地金属管道的腐蚀穿孔原因进行深入分析,并提出相应的防护技术,对于保障管道的安全运行具有重要意义。
1. 地下土壤环境地下土壤中的化学成分和湿度是埋地金属管道腐蚀的重要原因之一。
一些土壤中含有酸性物质、氧化物、氯化物等不利于金属腐蚀的物质,当金属管道长期处于这样的环境中,就容易发生腐蚀问题。
地下土壤中的湿度变化也会加速金属管道的腐蚀速度。
2. 电化学腐蚀埋地金属管道与地下土壤形成了一个电化学腐蚀的系统。
在此系统中,金属管道处于阳极位置,容易发生阳极腐蚀,而土壤则成为电解质,形成腐蚀电池。
当电解质浓度变化时,会导致腐蚀加剧。
3. 外部机械损伤埋地金属管道在铺设和使用过程中,可能遭受外部机械损伤,如挖掘机碰撞、土石压力等,使金属管道表面损伤,进而加速了管道的腐蚀过程。
4. 内部腐蚀埋地金属管道在输送介质中,可能存在着腐蚀性物质,这些物质会对金属管道内壁进行腐蚀,形成穿孔隐患。
1. 防腐蚀材料的选择在设计和制造金属管道时,应该选择耐腐蚀的材料,如不锈钢、镀锌钢等,以及采用表面镀锌或者涂层防护技术,增加金属管道的抗腐蚀性能。
2. 电化学防护技术通过在埋地金属管道周围埋设阳极,形成一个保护电场,减缓金属管道的腐蚀速度。
还可以采用阴极保护技术,将金属管道设为阴极,以减少腐蚀。
3. 外部防护措施在埋地金属管道的外部设置防护层,如绝缘层、保护套管等,以阻挡土壤中的湿度和腐蚀性物质对金属管道的侵蚀。
4. 监测和维护对埋地金属管道进行定期检测和维护,发现腐蚀穿孔隐患及时采取修复措施,保障金属管道的安全运行。
5. 导流排水通过排水系统对埋地金属管道周围的土壤进行排水导流,减少土壤中的湿度和有害物质,从根本上减缓金属管道的腐蚀速度。
埋地金属管道腐蚀穿孔是一个复杂的问题,需要从多个方面综合分析和采取相应的防护措施,才能有效减少腐蚀穿孔带来的安全隐患。
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油田生产的重要设备之一,其承担着生产过程中输送油气的重要作用。
由于管线所经过的环境在室内外温度变化、气候环境、介质性质等方面都存在着较大的变化,因此油田集输管线的腐蚀问题一直备受关注。
本文将从腐蚀原因和防腐对策两个方面对油田集输管线腐蚀问题给出一些浅析。
1. 介质腐蚀油气中含有H2S、CO2等气体,这些气体容易在水分的存在下形成酸性环境,产生蚀刻作用;而油气中也含有一定量的NaCl和硫酸根离子等物质,这些物质也容易在水分的存在下产生化学反应,引起金属表面的腐蚀。
油田集输管线物质的强腐蚀性是造成油田集输管线腐蚀的重要原因之一。
2. 环境腐蚀油田集输管线所经过的外部环境涉及水、泥土、空气等各种物质,特别是在潮湿、盐雾、酸雨等恶劣环境下油田集输管线的腐蚀更加严重。
同时,由于管线的隐藏性较高,生锈等问题一旦出现往往已经造成很大的隐患,对于管理和控制来说比较困难。
3. 外载荷腐蚀油田集输管线由于位置的不同往往需要承受其它设备和分部设备的载荷,长时间的压力变形以及反复的拉伸会直接损伤到管线的表面,产生腐蚀。
1. 化学防腐油田集输管线在运输过程中采取一系列化学防腐方案,包括蚀刻剂、缓蚀剂、杀菌剂等等,这些化学物质可以有效地削弱集输管线与环境、介质之间的化学反应,减少腐蚀的发生。
2. 防水在制造油田集输管线时,可以采用钢管在内,再外包复合材料的方法,这样就可以在一定程度上防止内部发生腐蚀。
同时,在管道维护过程中加强防水措施,及时排除积水,也可以有效预防集输管线的腐蚀。
3. 防护对于集输管线设备本身,可以在钢表面涂上一层防腐漆,这可以在一定程度上防止外界环境的腐蚀。
同时,还可以在其它设备上采用防腐钢材料,增加防护措施。
以上三种防腐对策都可以很好地应对油田集输管线腐蚀问题的存在,但实际应用中需根据管线所处环境和介质等情况综合考虑,合理运用。
对于油田集输管线的防止腐蚀和延长使用寿命,还需要从生产和管理等各个方面严格控制。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道是城市供水、供气、排水和输油输气的重要设施,但长期埋在地下容易发生腐蚀穿孔问题,给管道使用和维护带来了很大困难。
对于金属管道的腐蚀穿孔原因分析和防护技术研究十分重要。
一、腐蚀穿孔原因分析1. 土壤化学成分:不同土壤的化学成分不同,其中含有的水分、盐分、氧化物等物质都会引发金属管道的腐蚀。
在含有高含氧物质或者盐类物质丰富的土壤中,金属管道很容易受到腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于土壤中存在各种电化学成分,比如水分、阳离子、氧化物等,使得金属管道和土壤之间形成了电池电位差,从而引发金属管道的腐蚀。
3. 土壤湿度和温度:土壤中潮湿度和温度都会影响金属管道的腐蚀速度,潮湿度较大时加速了管道的腐蚀速度,温度过高或过低也会间接影响到管道的腐蚀。
4. 细菌侵蚀:土壤中存在大量微生物,其中一些细菌通过吸附、腐蚀剂分离、产生酸碱等方式引发金属管道的腐蚀。
5. 地质条件和外部损伤:例如地震、滑坡、地下水蚀等地质条件,以及人为损伤例如施工不规范等,也会导致金属管道腐蚀穿孔。
二、防护技术1. 选用高质量材料:在金属管道的选择上,应该优先选择抗腐蚀性能好的金属材料,如不锈钢、镀锌钢等材质。
2. 防腐涂层:在金属管道的外表面使用防腐涂层,以提高金属管道的抗腐蚀能力。
3. 置换土壤:对于一些容易引发金属管道腐蚀的土壤,我们可以考虑将其进行替换,选择PH值比较中性的土壤,从而减少金属管道的腐蚀。
4. 阴极保护:通过在金属管道的表面涂覆一层阳极保护层,使得管道形成更均匀的电化学反应,从而保护金属管道。
5. 外部防护结构:对于地质条件或人为损伤导致的金属管道外部损伤,我们可以对其进行外部加固,例如在金属管道周围设置防护柱或者保护壁等结构。
6. 定期检测维护:对于埋地金属管道,我们应该定期进行检测和维护,及时发现问题并进行修复,从而延长金属管道的使用寿命。
埋地金属管道腐蚀穿孔的原因多种多样,需要综合考虑土壤化学成分、地质条件、温度湿度等多方面因素。
管道腐蚀机理
管道腐蚀机理
3. 化学腐蚀:化学腐蚀是由介质中的化学物质直接与金属发生反应导致的腐蚀。化学物质 可以是酸、碱、盐等。不同的化学物质对金属的腐蚀性质不同,有些化学物质对金属具有强 腐蚀性,有些则相对较弱。常见的化学腐蚀类型包括:酸蚀、碱蚀、盐蚀等。
4. 应力腐蚀:应力腐蚀是由金属受到应力和特定介质共同作用下引起的腐蚀。当金属处于 应力状态时,介质中的化学物质会加速金属的腐蚀。应力腐蚀的发生与金属的应力、介质的 成分和温度等因素有关。
5. 生物腐蚀:生物腐蚀是由微生物、藻类、真菌等生物体对金属表面的腐蚀作用。这些生 物体可以通过代谢产物、酸性物质或电化学效应等方式引起金属的腐蚀。
管道腐蚀机理
管道腐蚀是指管道内壁与介质、环境或其他因素相互作用而发生的物理或化学变化。腐蚀 机理可以分为以下几种类型:
1. 电化学腐蚀:电化学腐蚀是最常见的腐蚀类型。它涉及到金属与介质中的电解质之间的 电化学反应。在电解质中,金属表面会发生氧化和还原反应,导致金属离子的释放和金属表 面的损失。常见的电化学腐蚀类型包括:酸蚀、决于管道材料、介质性质、环境条件和使用方式等因素。为了 防止管道腐蚀,常采取的措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护、选择合适的介质 和控制环境条件等。
油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略
油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略摘要:随着油田生产时间的推移,腐蚀逐渐成为影响油田正常生产的关键因素。
而腐蚀控制也不是一朝一夕的事,而是一项伴随油田开发建设、长期的、系统的工程,需要不断研究开发防腐新工艺技术,进行系统的管理,持续投入,保证设备设施健康安全运行。
因此,本文对油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略进行分析。
关键词:油田地面系统;管线腐蚀穿孔;原因;防治策略在当前我国现代社会快速发展的背景下,我国对油田的开发力度越来越大。
在这种环境背景下,各种不同类型的埋地管线问题也越来越突出,特别是各种类型的穿孔一旦出现,势必会导致经济受到影响,同时还会威胁到油田安全。
在针对油田进行开发和利用时,很容易由于腐蚀穿孔等各种问题的出现,而导致严重的安全问题。
通过对实际情况进行调查可以看出,油田各种不同类型的穿孔其实存在于各个环节当中,只有对其出现管线腐蚀的根本原因进行调查和深入研究。
1集输管线系统的现状分析在油田开发的过程中,很多油田的运输管道在利用时都为了追求效益的最大化,在使用过程中都超过了金属疲劳的极限,由于其长时间受到泥砂的冲刷,再加上各种化学污水的腐蚀,直接导致管道的内腐蚀愈来愈严重。
此外,大部分油田所在的地区都会有不同程度的土壤污染,包括受到一些具有强腐蚀元素的污染,尤其是对于一些位于沿海地区的油田,如胜利油田等,这些土壤污染都直接会污染到整个管道的外壁。
对于一些建在强腐蚀地区的管道,经常在使用不到半年,就会出现管道的腐蚀穿孔,使用一到两年的时间以后,就需要进行重建。
据不完全的统计,每年因为管线腐蚀需要更换的管道油田占总更换管道3.5%,使得油田企业受到了巨大的损失。
2金属管线发生腐蚀的机理当把金属放入电解质中后,其表面各点的电位是不同的,电位的高低取决于金属内部结构及外部环境。
电位较低的为阳极、电位较高的为阴极,电子将离开阳极向阴极移动,而位于阳极区的金属原子由于失去电子而成为带正电的离子、进入电解质,与电解质中的负离子发生反应而生成腐蚀产物,金属发生腐蚀。
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。
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对某工业区集输管线腐蚀穿孔机理的认识
【摘要】针对某工业区集输管网系统存在管线使用时间、管线集输内介质等因素的影响和制约而导致集输管线腐蚀穿孔严重的问题,采用多种方法多种角度对该区域管线分布特征、腐蚀机理进行分析和研究,探寻管线严重腐蚀以致管线穿孔的原因,主要为管线内结垢导致管线穿孔,同时聚驱采出液含聚浓度高和外界碱性土壤也加速了管线的腐蚀速度。
【关键词】集输管线腐蚀穿孔机理含聚浓度高
1 集输管线腐蚀现状调查
在计量间所构成的系统中,油井具有相同的掺水压力,水井具有相同的注入压力,所以以计量间为中心的小区块内的油水井在输送介质、干线压力、管线材料以致投产时间上具有一定的共性,所以将一个计量间作为一个整体来分析研究。
用计量间平均穿孔速率来表征该区块腐蚀的程度(没发生腐蚀穿孔的不统计在内)。
图1 井网管线腐蚀情况分布图
结果表明该工业区为腐蚀严重地区,东部尤为严重。
该工业区有各类管线347条共计1026处发生腐蚀穿孔,腐蚀管线占全矿总管线数量的20.7%,严重影响正常生产并增加了很大的工作量。
2 探寻管线穿孔机理
2.1 取样分析,进行室内模拟实验
根据所查资料表明,该区矿化度为5633.75m g/l,而其他区块矿化度为4327.62mg/l,该区矿化度明显偏高。
金属腐蚀是在周围介质作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏或变质。
影响金属腐蚀的原因很多,如环境、土壤、细菌、杂散电流、管线材质等。
一是cl-对腐蚀的影响,主要是通过它不均匀地吸附在金属局部某些点上,从而使得吸附部位的金属表面得到活化。
cl-具有很强的穿透力,能够透过保护膜层,加速腐蚀的进行。
二是so42-为硫酸盐还原菌提供条件,细菌将硫酸盐还原成硫化物,对腐蚀产生促进作用,最终构成腐蚀化学环境。
三是矿化度增大促进平均腐蚀速率升高。
对该区内的深度处理水、中转站总掺水、计量间掺水、某井掺水及回油进行取样及介质成分分析。
发现水样中so42-含量相对于其他水样过高,促进管线的腐蚀,所以说聚驱在管线腐蚀穿孔上面临巨大压力;而单井水样中cl-具含量最高,加速了管线的腐蚀程度。
2.2 明确管线腐蚀穿孔机理
2.2.1 宏观分析失效管段腐蚀穿孔机理
某井2011年穿孔15次,腐蚀严重。
该井管线2003年底投产,为φ60×3.5的20#c钢管。
该管段为回油管道,内表面附着有油,用石油醚初步清洗后,仍然未除干净,表面呈现黑亮色。
表面无塑性变形,无裂纹;凹凸不一,有颗粒状和层片状的覆盖物,致密,结合力较强,黑色覆盖层不易脱落。
从腐蚀情况看,已脱落覆盖物下部明显有腐蚀发生,腐蚀产物呈红褐色,有多处穿孔,最大穿孔直径达16mm;从分布看,无明显规律,但密度很大,比较集中,50cm 长的管段上穿孔数量达8处,相当严重。
观察切割后管段端面,管壁薄厚不一,厚度范围在0.5mm-3.5mm 之间,覆盖物厚度约为0.1mm。
从宏观形态初步判断可知:(1)腐蚀产物主要以红褐色为主,产物中有fe3o4存在,腐蚀产物表面还附着有黑色的垢层,需做xrd进一步判断其物相组成。
(2)从腐蚀孔结构形态上初步判断,主要是内腐蚀造成管道穿孔。
2.2.2 微观分析失效管段腐蚀穿孔机理
对该井聚驱回油管道失效管段进行管线材质分析、管线断口电竞扫描、管线内外表面x射线衍射分析等多种分析手段,以微观的角度探寻管线腐蚀穿孔乃至失效的具体原因并得出初步结论。
通过电镜扫描看出,断口表面附着大量的腐蚀产物,看不到管道基体,腐蚀产物分布杂乱无章,大小不一,形状不规则;其上有裂纹存在,表明存在应力,或者多项产物共存,而且存在可溶性、形核、生长等各方面的差异性。
其次腐蚀产物不致密,呈多层分布,错落无序,为给二次、三次腐蚀(点蚀)创造了条件。
管线有明显裂纹存在,裂纹穿越多层腐蚀产物层,裂纹的扩展是沿着小的腐蚀孔生长的,使得小腐蚀孔连成线,裂纹继续生长,直至腐蚀产物层断裂,在机械力的作用下,剥离基体表面。
图3 管线外表面x衍射分析曲线
管线内表面衍射曲线表明腐蚀最终产物主要是铁的氧化物和硫
化物,而断口上的团状产物,主要成分包括o、fe、s、na、mg、al、si、s、cl和ca,有腐蚀产物又有垢,还伴有一些杂质化合物。
管线外表面衍射曲线表明管内壁腐蚀产物除了含有铁的氧化物,
还含有少量的硫化物和氯。
曲线分析得出,含有al、si、ca等其它氧化物,形成氧化物的结垢层,随着垢下腐蚀的进行,垢层与基体结合力越来越小,直至垢层剥离,漏出带有少量腐蚀的基体,腐蚀产物及垢层会交替剥离,使管壁变得越来越薄。
(3)腐蚀严重管段的腐蚀主要是硫化物破坏了氧化膜的连续性和完整性,出现了电极电位的不均衡,在cl-等离子的参与下,使得钝化膜破坏与修复产生了交替,基体逐区域逐层被腐蚀掉。
(4)通过化验分析结果反映出化学元素对管线腐蚀的影响很大,极易产生内腐蚀现象,导致管线穿孔,进一步加大腐蚀速率的升高。
参考文献
[1] 杨文治,等.腐蚀与防护全书[m] .北京:化学工业出版社,1989
作者简介
麻福光,男,1987年05月27日出生,籍贯河北廊坊人,2010
年毕业于中国石油大学(北京),现从事三次采油研究工作。