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油田埋地管線腐蝕檢測與防護技術(shù)分析

文檔作者：張雪明文檔來源：中國石油遼河油田分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年01月23日
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． 66．
石油和化工設(shè)備
2012年第15卷
油田埋地管線腐蝕檢測與防護技術(shù)分析
張雪明
(中國石油遼河油田分公司， 遼寧盤錦124010)
[摘要]對目前國內(nèi)油田埋地管線的腐蝕類型及腐蝕原因進行了分析，針對腐蝕原因從各方面提出了防止腐蝕的措施，對
防腐技術(shù)的發(fā)展與新型防腐材料的研究進行了展望。
[關(guān)鍵詞]油田埋地管線；腐蝕檢測；腐蝕分析；腐蝕防護
油田埋地管線作為輸送原油的主要手段，是
油田正常生產(chǎn)的有力保障。隨著管線使用年限的
延長，特別是開發(fā)較早的油田， 由于管線腐蝕導(dǎo)
致的事故已進入高發(fā)期。管線的腐蝕是由多種復(fù)
雜的外部環(huán)境因素導(dǎo)致的，腐蝕的存在大大降低
了輸送的安全性，給正常的輸送造成威脅。對管
線腐蝕的類型進行檢測分析并針對不同的問題提
出解決的方案具有較大的現(xiàn)實意義。
l檢測與評價技術(shù)簡介
1．1埋地管線檢測與數(shù)字化建設(shè)
要實現(xiàn)對埋地管線的探測和檢測，數(shù)字化建
設(shè)應(yīng)當(dāng)先行。應(yīng)以科學(xué)全面的實地勘察為基礎(chǔ)。
近年來通過對管線外防腐層防護狀況的調(diào)查，管
線運行環(huán)境腐蝕性檢查以及管體腐蝕情況的綜合
評測，逐漸形成了一個可為管線的防腐研究提供
數(shù)據(jù)支持的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。參與綜合腐蝕監(jiān)測的有中
國石油所屬的多家單位，共檢測了長達3400km的
埋地管線，查出防腐層嚴(yán)重的破損點達12800處之
多，非法偷盜點或非正常搭接點達400多處，管體
發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的管線長達511km，在此過程中查
清了問題管線的具體走向及問題段的位置，為管
線的維護及科學(xué)評判奠定了基礎(chǔ)。有關(guān)檢測的項
目、使用的儀器設(shè)備及檢測評價的方法見表1。
表1 儀器設(shè)備及檢測評價方法
1．2防腐蝕技術(shù)評價研究
遼河油田在分析管線腐蝕原因的基礎(chǔ)上制定
了治理管線防腐蝕的具體步驟，共十步： (1)從
外觀形貌進行宏觀分析； (2)對管線所處的具體
土質(zhì)及水質(zhì)進行含氧量與細菌等因素分析； (3)
對試樣點的介質(zhì)進行腐蝕性測試； (4)對生成的
產(chǎn)物進行成分分析； (5)對生成物結(jié)垢進行趨勢
分析： (6)進行腐蝕速率的動態(tài)模擬； (7)建
立數(shù)學(xué)模型； (8)研究腐蝕規(guī)律； (9)展開防
腐技術(shù)的選?。?(10)提出治理方案。該方法可
為油氣管線輸送的每一步提供防護監(jiān)測及評價研
究。
2管線失效原因綜合分析
2．1管線外防腐層老化破損原因分析
(1)施工中的缺陷。施工中管線的三通、彎
頭或接頭處的防腐層不到位；管線在鋪設(shè)中受到
作者簡介：張雪明(1974一)，男，遼寧丹東人，1998年畢業(yè)
于石油大學(xué)(華東)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，工程師。現(xiàn)主要從事油田化
學(xué)工作。
第3期 張雪明 油田埋地管線腐蝕檢測與防護技術(shù)分析 一67．
硬物劃傷或破壞而導(dǎo)致防腐層發(fā)生破損；管線交
會時相互間擠壓引起的形變和磨損；埋設(shè)較淺的
管線防腐層受到陽光的長時間照射引起老化及冷
熱交替引起的管線腐蝕問題。
(2)第三方破壞。包括在管線附近進行的道
路施工，鋪設(shè)新管線時造成的管體損傷或人為的
破壞，如盜油打孔致使的防護作用完全喪失。
(3)管理觀念缺失。管線在施工中經(jīng)常注重
管體的維護而未給防護層以足夠的重視，經(jīng)常發(fā)
生管線漏洞修復(fù)后沒有及時涂抹防腐層，而增加
了維護成本，加重了管線的腐蝕程度。
(4)防腐層選取不當(dāng)。防腐層的種類較多，
實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境特點進行科學(xué)選取。
在雜草或蘆葦較多的濕潤地區(qū)不宜采用瀝青或防
腐蝕膠帶類的防腐劑；宜與和水結(jié)合導(dǎo)致防腐效
果降低的瀝青類防腐層水位較高的區(qū)域；在人為
破壞比較頻繁的地區(qū)不宜使用黃夾克類的防腐
層，因自身非但不能自我修復(fù)，而且還能傳遞破
壞力。
2．2管體腐蝕原因分析
(1)管體加工工藝或施工不當(dāng)引起的腐蝕。
例如焊條材質(zhì)與管線材質(zhì)不匹配引起的腐蝕，管
線中含有的特定的物質(zhì)所引起的腐蝕，污水與清
水混合所引起的結(jié)垢現(xiàn)象導(dǎo)致的腐蝕以及使用線
纜局部加熱引起的溫差腐蝕。
(2)水質(zhì)量分數(shù)高于70％引起的內(nèi)腐蝕。內(nèi)
腐蝕可由污水或者輸送的強腐蝕性物質(zhì)引起；污
水與清水的混合引起的結(jié)垢；含沙量較高的管線
引起的沖刷腐蝕；腐蝕中形成的電極作用引起的
腐蝕加速以及不同材質(zhì)的管線因焊接引起的電偶
腐蝕。
(3)水質(zhì)量分數(shù)低于30％的外腐蝕。管線
的防腐層在外界作用下發(fā)生老化或破損后管線長
期暴露在強腐蝕性的環(huán)境下，甚至?xí)l(fā)生穿孔現(xiàn)
象。
3管線腐蝕防護措施
3．1從選材與設(shè)計入手
(1)對于輸送的物質(zhì)含有腐蝕性強的離子的
管線選用抗腐蝕能力較強的管線，如鎳基合金復(fù)
合管或新型的稀土鋁合金管線。
(2)對于二氧化碳含量高的環(huán)境選用含鉻
鋼，其中鉻含量的確定要根據(jù)腐蝕介質(zhì)的實際二氧
化碳的含量確定，達到節(jié)約成本與防腐蝕的目的。
(3)污水的腐蝕性很強，有時污水的腐蝕性
比一般水質(zhì)高20倍，在此情況下應(yīng)使用強度合乎
要求的非金屬管線，如鋼骨架復(fù)合管或是玻璃鋼
管。
(4)管線進行施工或更換部分管線時應(yīng)注意
管線材質(zhì)保持一致，以減少腐蝕的速度。
(5)在設(shè)計管線的曲率時應(yīng)遵循不小于管徑
三倍的規(guī)定， 以減小湍流造成的腐蝕。
(6)選取防腐層要根據(jù)上述原則，在水位較
高以及雜草或蘆葦較多的地區(qū)使用瀝青為外防腐
劑；在易受外力破壞的地段不使用黃夾克類防護
層等，輸油或是輸氣的重要管線可考慮使用防腐
效果較好的PE類防腐層。
3．2避免因生產(chǎn)工藝不當(dāng)引起腐蝕
(1)管線保溫應(yīng)避免使用線纜局部加熱方
式， 要使用均勻受熱方法， 以防止引發(fā)溫差腐
蝕。
(2)控制進入外輸干線的采出液的含沙量，
可將采出液進行過濾，沉降在輸入外輸干線，以
避免含沙量過高對管壁造成沖刷腐蝕。
(3)避免清水與污水混合，因二者水型不匹
配，可能形成管線結(jié)垢進而造成溫差腐蝕。
(4)輸送氣體時應(yīng)保證氣體含水量較低，防
止水汽沉降而引發(fā)內(nèi)部腐蝕。
3．3重視防腐蝕技術(shù)管理
管線防腐蝕技術(shù)管理中經(jīng)常使用的防腐技術(shù)
有涂層防護、陰極保護以及添加緩沖劑等，都是
較為有效且環(huán)保的防腐形式。
(1)涂層防護。一種用稀有金屬的納米合金
制作的防腐涂料，這種涂料可以保證在溫度140℃
及壓強為25MPa的環(huán)境條件下保證管流的正常流
速。
(2)藥劑的防腐蝕性能。如果管線所處的環(huán)
境是常溫注水系統(tǒng)，溶解有氧加速下的鈣離子或
者碳酸氫根離子，應(yīng)當(dāng)采用IMC．07型緩蝕劑；如
果環(huán)境中的二氧化碳含量較高，根據(jù)溫度可選用
9BS或9H
(3)涂層技術(shù)應(yīng)根據(jù)具體的使用環(huán)境擇優(yōu)
選取，在進行了試驗與評價的基礎(chǔ)上確定涂層技
術(shù)，避免盲目投資。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，并
在日后的防腐管理與投入中加以保持，確保對被
一
68一 ■腐蝕防護 2石0油12和年化第工15設(shè)卷備
保護區(qū)域?qū)嵤┯行У年帢O保護。特別是MMO涂
層在油田防腐工程中很有效，有著廣闊的應(yīng)用前
景。
3．4管線定期檢測
(1)在役管線的定期檢查
通過定期對管線進行檢查可以及時發(fā)現(xiàn)腐蝕
程度、發(fā)現(xiàn)問題并實施相應(yīng)措施。如更換老化和
損壞嚴(yán)重的防腐層；及時發(fā)現(xiàn)盜油點及破損點，
有利于降低腐蝕的損失。通過管體的腐蝕檢測可
發(fā)現(xiàn)處于萌芽狀態(tài)的腐蝕威脅及腐蝕的陽極點，
還可確定腐蝕的程度、位置，有利于制定有針對
性的治理措施，使防腐蝕有的放矢， 既可減少防
腐蝕的投入，還加大了防腐蝕的成效。
(2)新建管線的基線檢測
新建管線防腐層的破壞在很大程度上是由于
相互擠壓、形變造成的，在應(yīng)力與外在腐蝕的聯(lián)
合作用下極易發(fā)生腐蝕。通過對新建管線的基線
檢測可有效地確定因施工引起的局部防腐層的破
壞及管線的不合理搭接，從而有效地避免因管線
間的擠壓或磨損而導(dǎo)致的防腐層破損。
4油田管線防腐蝕技術(shù)發(fā)展方向
4．1區(qū)域性防腐蝕阻垢技術(shù)
油田開發(fā)年限逐年增加，注水量隨之極度上
升，這直接導(dǎo)致地面注水管網(wǎng)及井下管柱的結(jié)垢
與腐蝕。應(yīng)當(dāng)開展關(guān)于區(qū)域性防腐蝕阻垢技術(shù)的
研究，這有利于保證注水區(qū)穩(wěn)定、持續(xù)增長，同
時有助于防腐技術(shù)的進一步成熟。
4．2特殊開發(fā)環(huán)境與開采工藝
常規(guī)環(huán)境下的防腐蝕措施如遇特殊的環(huán)境往
往失效，造成腐蝕情況惡化。如近年來“鄭408火
燒趨油實驗項目”在使用中就發(fā)生了井下管柱因
腐蝕問題而脫節(jié)，引起中石化有關(guān)部門的高度重
視。此外還有川東北地區(qū)氣田開采， 由于含有大
量的硫化氫與二氧化碳而造成腐蝕嚴(yán)重，降低了
開采的速度等。因此研究特殊環(huán)境下的防腐蝕措
施和開采工藝對提高產(chǎn)量、保證生產(chǎn)安全推動節(jié)
能減排有著重要的意義。
4．3埋地管網(wǎng)檢測評價與數(shù)字化建設(shè)
目前油田的地面管網(wǎng)已達到了縱橫交錯的狀
況，且管網(wǎng)種類繁多、壽命不等、隱患潛伏。為
實現(xiàn)對油田進行科學(xué)、精細、數(shù)字化管理，有必
要建立包括運行數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及
地理信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)，且建立的數(shù)
據(jù)要根據(jù)實際情況及時進行動態(tài)調(diào)整，這對于科
學(xué)預(yù)測管線的剩余壽命、指導(dǎo)安全施工、生產(chǎn)及
維護有著重要的指導(dǎo)意義。
5結(jié)束語
我國陸上油田是鋼材的消耗大戶，每年因鋼
材被腐蝕造成的損失數(shù)字相當(dāng)驚人， 因腐蝕造成
的油氣泄漏損失很大。本文分析了管線腐蝕的各
種原因，提出了治理管線腐蝕的措施。隨著油田
提液強度不斷加大，管線的負荷不斷增大，從而
給管線防腐提出了更高的要求，在新形勢下有效
實現(xiàn)防腐的目的成為亟待解決的問題。
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