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海底輸油管道防腐設(shè)計(jì)研究

文檔作者：孫守蒙文檔來源：東北石油大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月26日
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石油工程化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊
Petroleum Engineering Chemical Engineering Design Communications
·36·
第43卷第8期
2017年8月
施工質(zhì)量得到大幅提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 張震江，闞鳳義，趙曉東. 淺析油氣長輸管道施工管理[J]. 化工管理，
2015，（27）：185.
1 前言
近幾十年來，隨著海上油（氣）田的不斷開發(fā)，海底輸油
（氣）管道實(shí)際上已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用于海洋石油工業(yè)的一種有
效運(yùn)輸手段。海底管道是通過密閉的管道在海底連續(xù)地輸送大
量油（氣）的管道，是海上油（氣）田開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組
成部分，也是目前最快捷、最安全和經(jīng)濟(jì)可靠的海上油氣運(yùn)輸
方式。海底管線采用鋼制管道，因此海底鋼管道的防腐蝕，就
成為維持管道正常運(yùn)行和保證管道設(shè)計(jì)壽命的必備措施。本文
通過總結(jié)不同類型的防腐方式，具體的提出防腐措施[1]。
由于海底管道鋪設(shè)于海床上，根據(jù)區(qū)塊所處海域環(huán)境、
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等要求，采用挖溝埋設(shè)的鋪設(shè)形式。海底管道所
處外部腐蝕環(huán)境為海底沉積物和海水。外防腐涂層選用熔結(jié)
環(huán)氧粉末涂層（PBE），該涂層具有施工簡便、無污染、抗彎
曲和抗沖擊性能好、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，常用于海底管道。
2 防腐類型特點(diǎn)
根據(jù)海底鋼制管道所處的設(shè)計(jì)環(huán)境和管道輸送介質(zhì)的特
性與輸送條件（溫度、壓力等），鋼制管道存在著內(nèi)腐蝕和外
腐蝕。國外統(tǒng)計(jì)資料顯示，內(nèi)腐蝕是引起海洋石油生產(chǎn)中海
底管道失效的最主要的因素。海底管道輸送的介質(zhì)主要有天
然氣、原油、地層水及其混合物，有些管道還輸送緩蝕劑、
乙二醇等其他物質(zhì)。海底管道內(nèi)腐蝕主要有二氧化碳腐蝕和
酸性氣體腐蝕等。目前，海洋工程上海底管道的內(nèi)腐蝕主要
以在輸送介質(zhì)中添加緩蝕劑和增加管線腐蝕裕量的方法為主，
這主要是因?yàn)楝F(xiàn)階段國內(nèi)海洋工程上應(yīng)用的海底管道的管徑
通常較小，其內(nèi)壁上很難通過其他方法來進(jìn)行防腐處理[2]。
對于外腐蝕特點(diǎn)及常規(guī)防腐措施，由于海底管道鋪設(shè)于
海床上，根據(jù)所處海域環(huán)境、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等要求，采取挖溝
埋設(shè)和不埋設(shè)的鋪設(shè)形式。鋪設(shè)時(shí)沒有埋設(shè)的海底管道，在
海流等的作用下，部分管道會(huì)沉人泥中，因而海底管道所處外
部腐蝕環(huán)境為海底沉積物和（或）海水。海底沉積物環(huán)境復(fù)雜，
其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)均會(huì)影響腐蝕性。影響因
素主要包括沉積物類型、含水率、溫度、電阻率、pH 值、硫
酸鹽還原菌含量、氧化還原電位等[3]。
3 兩種方式的防腐比較
管道內(nèi)腐蝕因素主要為二氧化碳腐蝕，針對二氧化碳腐蝕的
特點(diǎn)，保護(hù)措施一般有以下幾種：碳鋼+ 緩蝕劑，并采取相應(yīng)
的腐蝕監(jiān)測措施、耐腐蝕材料，包括高合金材料、內(nèi)襯，擺闊高
合金內(nèi)襯和內(nèi)防腐涂層、脫除腐蝕介質(zhì)中的二氧化碳或水。對
于一般來講，二氧化碳含量不是很高，二氧化碳含量并不屬于
高腐蝕性流體，并且無硫化氫存在，不需要考慮硫化物應(yīng)力腐
蝕開裂問題，所以采用“碳鋼+ 內(nèi)防腐層+ 緩蝕劑”的方法即可。
綜合考慮以上的種種因素，對部分海底管道進(jìn)行管道類
型、選材比較，考慮到油氣田開采綜合年限較長，在目前沒有
集輸在深海更換管道的情況下，一般設(shè)計(jì)采用單層保溫海底管
道，外部為三層PE 外防腐涂層。該涂層主要特點(diǎn)是防腐性能好、
吸水率低、機(jī)械強(qiáng)度高，壽命可達(dá)30a 以上。在海洋油氣輸送中，
海底管道發(fā)生的腐蝕主要是CO2腐蝕。根據(jù)產(chǎn)出物物性基礎(chǔ)數(shù)
據(jù)，CO2摩爾分?jǐn)?shù)為 0.45%，CO2含量相對較少。采用碳鋼+ 緩
蝕劑的防護(hù)措施。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)比較成熟，防護(hù)措施費(fèi)用比較低。
由于犧牲陽極保護(hù)法技術(shù)成熟，性能可靠，不需要外部
電源，簡單易行，不需專人管理，對其他設(shè)施沒有干擾，造
價(jià)也比較低，所以海底管道均采用犧牲陽極保護(hù)法。用鋁合
金作為犧牲陽極材料。
4 總結(jié)及展望
在未來幾年，海底管道的發(fā)展將會(huì)進(jìn)入高峰，海底管道
可以連續(xù)輸送，幾乎不受環(huán)境條件的影響，不會(huì)因海上儲(chǔ)油
設(shè)施容量限制或穿梭油輪的接運(yùn)不及時(shí)而迫使油田減產(chǎn)或停
產(chǎn)，故輸油效率高，運(yùn)油能力大。另外海底管道鋪設(shè)工期短，
投產(chǎn)快，管理方便和操作費(fèi)用低。所以海底管道的防腐還需
進(jìn)一步進(jìn)行研究探索，如何延長管道壽命，增加防腐強(qiáng)度將
會(huì)是我們一直需要去研究的論題。
參考文獻(xiàn)
[1] 張劍波，袁超紅. 海底管道檢測與維修技術(shù)[J]. 石油礦場機(jī)械，
2005，（5）.
[2] 羅立平. 海底管道防腐狀態(tài)檢測技術(shù)研究[D]. 大連：大連理工大學(xué)，
2007.
[3] 何旭. 海底管道防腐狀態(tài)檢測的基礎(chǔ)研究[D]. 大連：大連理工大學(xué)，
2005.
摘 要：隨著海上油氣田的開發(fā)，開采出來的開采液加大，油氣的運(yùn)輸成為需要關(guān)注的問題。輪船的運(yùn)輸量已經(jīng)達(dá)不到要求，
必須建設(shè)海底管道來運(yùn)輸開采的油氣，因此設(shè)計(jì)海底管道將會(huì)成為熱點(diǎn)論題。現(xiàn)階段國內(nèi)海洋工程上應(yīng)用的海底管道的管徑通
常較小，其內(nèi)壁上很難通過其他方法來進(jìn)行防腐處理。如何有效地對海底管道進(jìn)行防腐，將會(huì)是研究的主要內(nèi)容。通過總結(jié)前
人的經(jīng)驗(yàn)，提出對海底鋼管道的防腐蝕，維持管道正常運(yùn)行和保證管道設(shè)計(jì)壽命。
關(guān)鍵詞：海底管道；防腐；管道壽命
中圖分類號：TE88 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003-6490（2017）08-0036-01
Study on Anticorrosion Design of Submarine Oil Pipeline
Sun Shou-meng
Abstract ：With the development of offshore oil and gas fields，mining out of the extraction of liquid increased，oil and gas
transport as we need to pay attention to the problem.Ship shipments have been less than the requirements of the need to build submarine
pipeline to transport the exploitation of oil and gas，so the design of submarine pipeline will become a hot topic.At present，the diameter
of the subsea pipeline applied to domestic marine engineering is usually small，and it is difficult to carry out anti-corrosion treatment on
the inner wall.How to effectively protect the submarine pipeline，will be the main content of this study.This article will summarize the
experience of predecessors，put forward the anti-corrosion of the submarine steel pipe，maintain the normal operation of the pipeline
and ensure the pipeline design life.
Key words ：submarine pipeline ；anti-corrosion ；pipe life
海底輸油管道防腐設(shè)計(jì)研究
孫守蒙
（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）
收稿日期：2017-05-25
作者簡介： 孫守蒙（1993—），男，黑龍江肇東人，碩士在讀，主要
研究方向?yàn)槭团c天然氣工程。

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