趙可遠

（中國石油遼河油田遼興油氣開發(fā)公司，遼寧盤錦 124010）

0 引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對石油的需求量也逐漸增多，采油工程受到了越來越多人的重視。在建設地面采油工程時，相關設備不可避免地會受到環(huán)境的侵蝕，所以在設計使用相關設備時，一定要考慮工作場地的腐蝕性環(huán)境，深入研究各種分離石油、氣體和水資源設備的性能。因為進行采油工作時，相關機械設備長期處在腐蝕性較強的環(huán)境中，經常會出現(xiàn)嚴重的腐蝕問題。由于機械設備所承受的腐蝕問題不同，所以需要嚴格監(jiān)控其使用情況，按時檢查設備的性能。而機械設備在工作過程中，可能會因為壓力變化、溫度變化、水量變化或化學反應等情況加劇腐蝕問題，所以在進行采油工作時一定要注意調整工作環(huán)境。

1 采油機械設備所處的工作環(huán)境

在實際生產中采油設備始終處于腐蝕性環(huán)境中，直接影響設備的使用性能，甚至阻礙采油工作的正常進行。為有效解決設備的腐蝕問題，首先需要對設備所處的工作環(huán)境進行深入研究，分析出現(xiàn)腐蝕環(huán)境的具體情況，這樣才能制定出有效的解決策略。實際上，采油設備所遭受的腐蝕性環(huán)境在很大程度上是由于自然界的電化學反應造成的。

設備工作的腐蝕性環(huán)境又可以分為非酸性腐蝕環(huán)境和酸性腐蝕環(huán)境兩種。在二氧化碳、有機酸、氧氣和水的作用下，工作現(xiàn)場呈現(xiàn)非酸性腐蝕環(huán)境，腐蝕產物有較高的黏著性，不會輕易被流體速度變化所影響。而酸性腐蝕環(huán)境則是因為硫化氫和水反應導致的，腐蝕產物會輕易地從腐蝕面脫離下來，這樣設備表面的金屬仍然會受到非酸性腐蝕環(huán)境的影響，設備性能會被嚴重破壞。酸性腐蝕對設備的影響通常小于非酸性腐蝕，但當受到各種外力因素影響時，酸性腐蝕的嚴重程度可能會高于非酸性腐蝕，因此也需要格外重視。

2 機械設備的腐蝕類型

在不同的腐蝕環(huán)境下，采油機械設備會出現(xiàn)多種多樣的腐蝕問題，主要的腐蝕類型有以下7 種。

（1）機械金屬表面被全面腐蝕。全面腐蝕就是指采油設備表面因腐蝕環(huán)境的影響受到全方位的腐蝕，設備的整個金屬表面都被均勻腐蝕。酸性腐蝕環(huán)境和非酸性腐蝕環(huán)境都會造成這種侵蝕問題，實際上采油設備也很容易出現(xiàn)這種問題。

（2）設備中出現(xiàn)麻點狀腐蝕。顧名思義，麻點狀腐蝕就是采油設備局部出現(xiàn)金屬腐蝕問題，而且由一個腐蝕點擴散到整個金屬表面，進而在原材料上產生尖角形狀的腐蝕洞。麻點狀腐蝕通常是由非酸性的環(huán)境造成的，但是在極特殊的狀況下如硫化氫過多也會導致這種腐蝕發(fā)生。

（3）因硫化物應力影響導致機械零件致脆破裂。一旦硫化氫氣體遇水溶解，就很容易形成一個腐蝕性較強的酸性環(huán)境。盡管硫化氫氣體的數(shù)量非常少，但仍然會造成嚴重的腐蝕問題。因為機械設備長期遭受張應力的影響，處在酸性腐蝕環(huán)境當中原材料就會產生破裂問題。為了有效解決這類腐蝕問題，就必須選擇鋼鐵硬度適中的機械設備，如洛氏硬度22 HRC 或硬度更低的材料。

（4）采油設備的狹縫被腐蝕。在長期的工作運行過程當中，采油設備不可避免會出現(xiàn)一些裂縫，并且設備零件中間也有一些間隙，這些縫隙和周圍位置就很容易出現(xiàn)腐蝕問題。

（5）周圍的沉積物腐蝕金屬設備。在腐蝕產物和其他固體物質的影響下，設備周圍很容易出現(xiàn)沉積物。實際上，在一些具有較多堆積物的位置或在扎制鐵鱗邊緣，經常會發(fā)生沉積物腐蝕金屬的問題。

（6）原電池腐蝕。機械設備是由多種金屬混合制成的，一旦有兩種或兩種以上的金屬在電解質中結合到一起，就會產生原電池腐蝕問題。

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（7）設備焊縫遭受不同程度的腐蝕。采油設備母體金屬和焊接地方的主要結構大不相同，所以在電解過程中很容易出現(xiàn)陽極和陰極，設備的縫隙就會受到不同的腐蝕。為此，必須要高度重視焊接工作，確保焊縫在管子上呈現(xiàn)為正V 形。

3 腐蝕監(jiān)測的有效方法

造成采油設備被腐蝕的因素有很多，為了制定有效的解決方案，就必須先進行實時監(jiān)測，這樣才能明確采油設備被腐蝕的具體原因。

3.1 直接觀察的方式

目視觀察是腐蝕檢測工作最直觀的方式，一般情況查看采油設備的外觀情況就能發(fā)現(xiàn)腐蝕損害的程度。這種方法能夠檢查所有的采油設備，與其他方法相比，它的檢測范圍比較廣，局限性較小。在檢測過程中，相關工作者一定要嚴格記錄相關數(shù)據(jù)，重視監(jiān)測細節(jié)問題，根據(jù)檢測標準和具體的要求，檢查壓力裝置和儲罐，確保及時發(fā)現(xiàn)腐蝕問題。

3.2 掛片檢測的方式

腐蝕掛片實際上就是一種金屬掛片，它的材料類型和采油機械設備大致相同?？梢宰屑毲鍧嵔饘賿炱崆胺Q量金屬掛片的質量，然后明確在長期的腐蝕環(huán)境影響下金屬掛片質量的變化。這種方式操作比較簡單，可以將金屬掛片掛在流動速度較快的液體中，然后定時將其取出，通過稱量質量的方法來了解機械設備的腐蝕情況。

3.3 電阻探針檢查法

應用電阻探針檢查金屬腐蝕面積的原理很簡單：監(jiān)測金屬設備在被腐蝕期間的橫截面積，觀察電阻增大后的腐蝕情況，進而起到監(jiān)測腐蝕情況的作用，也可以利用電讀數(shù)了解采油設備被腐蝕的現(xiàn)實情況。此類電阻探針不需要利用電解質，可以用來監(jiān)測水分較少的設備。

3.4 線性極化探針監(jiān)測法

在腐蝕環(huán)境中，機械設備的金屬被腐蝕就會產生極化現(xiàn)象，可以利用線性極化探針記錄用電讀數(shù)，進而了解金屬損耗問題、推算出設備被腐蝕的實際情況。但是，只有在電解質中才能應用線性極化探針，所以這種腐蝕監(jiān)測方法只適用于一些有大量水的采油設備。該方法還能高效檢測出設備金屬表面腐蝕的實際速度，幫助工作人員找到腐蝕原因，進而選取恰當?shù)姆栏桨浮?/p>

3.5 其他檢測方法

工作人員還可以應用超聲波壁厚測量方式、氫探針查看因氫腐蝕和應用漏磁探傷、磁粉探傷等方式。

總之，一定要根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境的實際要求和設備設備的性質、特點，選擇恰當?shù)姆栏O(jiān)測方案，以便及時制定出有效的防腐策略。

4 有效的防腐方案和具體要求

4.1 選用合適的金屬材料

眾多的地面采油機械設備會用到大量鋼材，為有效解決設備腐蝕問題，首先要充分考慮金屬材料的質地和性能，金屬材料最好選擇強度較高的優(yōu)質碳鋼，一些小的零部件則可以考慮合金鋼，包括閥門、閥門微調器、濕氣提取器等。

4.2 完善設計方案，緩解腐蝕問題

在設計應用采油設備的方案時，一定要先進行深入的分析和研究，結合采油的實際環(huán)境和金屬設備的性能，完善設計方案，盡可能減少腐蝕問題，節(jié)約設備維修費用。具體來講，在出油管以及集氣管線的井口位置，必須根據(jù)安裝要求設置絕緣法蘭或玻璃纖維加強后的塑料接頭。而且，一定要設計出合適的流體速度，緩解石油管線內的腐蝕問題。為避免因泵站、油罐場和裝置設備中出現(xiàn)破壞性較強的原電池，就需要在相關設備上涂上一層保護膜，避免原電池加劇腐蝕問題，條件允許時還可以適當?shù)夭扇∫恍╆帢O保護措施。

4.3 積極應用化學防腐劑

地面采油設備的防腐工作，通常會選用化學防腐方法，因為化學防腐劑能在金屬和腐蝕空間當中建立一層隔斷，有效緩解腐蝕環(huán)境對設備的不利影響。不過，化學防腐劑保護一般呈薄膜狀，如果采油設備長期處于工作狀態(tài)，這個保護薄膜就會逐漸消失，所以必須要定時使用化學防腐劑。如果能夠及時應用化學防腐劑并選擇合理的填充方式，就可以在很大程度避免腐蝕問題。

經常用到的化學防腐劑有機胺防腐劑，可以采用連續(xù)注入的方法，能夠有效防止采油設備被腐蝕。此類防腐劑種類非常多，包含能溶于水和溶于油的防腐劑等。

4.4 確保涂層的完整性

金屬涂層能夠有效地將腐蝕空氣和金屬表面隔絕開來，一定要根據(jù)客觀環(huán)境和相關標準設置涂層。而且必須要確保涂層的完整性，因為一旦涂層不完整，就有可能將金屬材料完全展露到腐蝕環(huán)境中，加劇設備的腐蝕。發(fā)現(xiàn)涂層被損壞時，一定要及時進行添補工作。目前金屬涂層的類型有多種多樣，如環(huán)氧樹脂、水泥、襯料、聚氨酯和酚醛樹脂等，工作人員可以根據(jù)實際情況進行選擇。

5 結束語

總之，地面采油機械設備的腐蝕問題直接影響著采油工作能否順利進行。相關工作人員一定要選用恰當?shù)谋O(jiān)測方式，明確腐蝕原因，并積極制定合理的防腐蝕方案，來確保設備的正常運轉。