孫永志

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

當(dāng)前為滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，油田建設(shè)中需不斷提高工程質(zhì)量和生產(chǎn)運(yùn)行能力?，F(xiàn)階段，在油田地面工程中，管道腐蝕問(wèn)題依然存在，威脅著整體工程的穩(wěn)定運(yùn)行。有效應(yīng)用防腐施工技術(shù)，可以增強(qiáng)管道抗腐蝕形貌，維護(hù)油田地面工程管道投運(yùn)質(zhì)量。只有做好管道防腐施工處理，才能降低管道泄漏幾率，避免經(jīng)濟(jì)損失問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題。

1 油田地面工程管道腐蝕類型和原因分析

1.1 管道腐蝕類型

（1）外腐蝕。外腐蝕顧名思義指的是管道外壁腐蝕現(xiàn)象，對(duì)于長(zhǎng)期處于自然環(huán)境中的油田地面工程管道，外部因素影響較大，比如附近生產(chǎn)活動(dòng)影響、氣候因素影響等，工作環(huán)境越復(fù)雜，管道外壁腐蝕則愈加嚴(yán)重。管道的防腐層會(huì)直接與外部環(huán)境接觸，施工中對(duì)管道腐蝕現(xiàn)象缺乏了解，沒(méi)有掌握腐蝕特點(diǎn)和原因，就無(wú)法控制好防腐層施工效果，導(dǎo)致其防腐性能不足，而加劇管道腐蝕和老化問(wèn)題；

（2）內(nèi)腐蝕。內(nèi)腐蝕主要是管道內(nèi)部介質(zhì)影響下導(dǎo)致管道被腐蝕，比如溶解鹽、砂石和二氧化碳等，這類腐蝕造成的腐蝕往往表現(xiàn)為管道裂縫、穿孔，嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕甚至?xí)?dǎo)致停產(chǎn)的嚴(yán)重后果。特別是高含水生產(chǎn)期間，油氣中會(huì)含有更多雜質(zhì)，管道受到的侵蝕更加嚴(yán)重。雖然注水開(kāi)發(fā)會(huì)提高采油率，但也會(huì)危害石油運(yùn)輸管道，使其出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕等缺陷[1]。

1.2 腐蝕原因

（1）物理因素。油田地面工程管道會(huì)受到介質(zhì)溫度、外部壓力和內(nèi)部流速等因素影響，在相同的使用年限下，如果管道內(nèi)部介質(zhì)離子活躍度高、化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，則會(huì)造成嚴(yán)重的管道腐蝕。同時(shí)，底層中含有腐蝕性強(qiáng)的氣體、溶解氣體多，也會(huì)加重管道腐蝕；

（2）化學(xué)原因?；瘜W(xué)因素會(huì)導(dǎo)致地面工程管道腐蝕，管道水和油井采出液中含有大量聚合物，存在嚴(yán)重礦化現(xiàn)象，以及較高的含油乳化程度，同時(shí)聚集腐蝕性二氧化碳，會(huì)形成鹽酸，降低采出液pH值，酸性更加顯著，加重管道腐蝕；

（3）人為原因。造成管道腐蝕現(xiàn)象的成因中，人為因素是相當(dāng)關(guān)鍵的，比如在管道施工中未重視管道防腐施工，其防腐層質(zhì)量差，容易損壞和老化，會(huì)導(dǎo)致管道被腐蝕。同時(shí)，管道施工中忽視一些腐蝕風(fēng)險(xiǎn)高的部位，比如三通、接頭和彎頭等，未對(duì)其進(jìn)行有效防腐包裝處理，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重腐蝕；

（4）生物原因。油田地面工程管道腐蝕過(guò)程中，生物原因同樣不可忽視，管道內(nèi)部受鐵桿菌、腐生菌等活動(dòng)影響而產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。

2 油田地面工程管道防腐施工重要性

2.1 延長(zhǎng)管道壽命

開(kāi)展油田地面工程建設(shè)時(shí)，施工人員需重視防腐施工環(huán)節(jié)，科學(xué)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)強(qiáng)化管道防腐能力。防腐施工下，地面工程管道更加耐腐蝕，可以延長(zhǎng)其使用壽命，降低更換、維護(hù)成本等，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 實(shí)現(xiàn)安全的石油儲(chǔ)存與運(yùn)輸

油田地面工程中，多采用長(zhǎng)距離運(yùn)輸管道，是我國(guó)石油供應(yīng)中重要組成部分，但由于油田分布位置較偏僻，因此管道經(jīng)過(guò)的地形比較復(fù)雜、多變，受各類因素影響較嚴(yán)重。管道下游多為人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，出現(xiàn)泄漏、爆炸事故造成的損失巨大。加強(qiáng)油田地面工程防腐施工，可實(shí)現(xiàn)安全的石油儲(chǔ)存、運(yùn)輸，降低安全事故率[2]。

3 油田地面工程管道防腐施工技術(shù)措施

3.1 合理設(shè)計(jì)防腐施工方案

確保施工方案合理性，是實(shí)現(xiàn)油田地面工程管道有效防腐的重要基礎(chǔ)，方案設(shè)置質(zhì)量關(guān)系著防腐質(zhì)量與效果。當(dāng)前，含油污水腐蝕性較強(qiáng)，注水和低壓污水管線中，鋼骨架復(fù)合管和玻璃管的應(yīng)用較多，使用中易產(chǎn)生內(nèi)部腐蝕。因此可選擇非金屬管線，如果管道使用環(huán)境中，含有較多的H2S和Cl，則可考慮選擇鎳基合金雙金屬?gòu)?fù)合管，避免內(nèi)部湍流腐蝕。需注意，在實(shí)際施工中，要將管線曲率半徑控制在管徑三倍之上。

3.2 加強(qiáng)管道防腐施工管理

要正視管道頻繁出現(xiàn)的老化、腐蝕、泄漏問(wèn)題域，做好油田地面工程管道防腐施工，落實(shí)好防腐施工管理，以提高防腐施工質(zhì)量。在施工前，需組建專門(mén)的地面系統(tǒng)工程防腐施工管理小組，對(duì)集輸系統(tǒng)、場(chǎng)站內(nèi)管道防腐施工、嚴(yán)重隱患部位，進(jìn)行定期、不定期的檢查。調(diào)查采油區(qū)地面工程，根據(jù)可能發(fā)生腐蝕的范圍、腐蝕發(fā)生規(guī)律等，制定好應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)，還需根據(jù)檢查結(jié)果制定、開(kāi)展全生命周期和管理機(jī)制，參考防腐標(biāo)準(zhǔn)要求，不斷升級(jí)地面管道防腐施工。此外，需提前分析防腐施工中重難點(diǎn)，掌握可能發(fā)生的問(wèn)題，形成良好的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，統(tǒng)籌安排防腐施工，升級(jí)材質(zhì)、優(yōu)選緩蝕劑等，加強(qiáng)管道防腐的預(yù)防管理，而非單純的事后治理，對(duì)于防止管道泄漏，以及實(shí)現(xiàn)油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有著積極意義。

3.3 選擇合適的防腐材料

油田地面工程管道防腐施工中，材料的質(zhì)量關(guān)系著最終防腐效果，需嚴(yán)格檢查進(jìn)場(chǎng)施工材料質(zhì)量，特別是要檢測(cè)防腐材料性能是否達(dá)標(biāo)，如果材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，其表面存在缺陷，則不可在施工中施工。不同類型的管道防腐材料，其防腐特征不同，選擇過(guò)程中，需從管道實(shí)際使用環(huán)境、設(shè)計(jì)要求等出發(fā)合理選擇。比如，在油田地面工程管道施工中，如果施工地段存在低壓污水，則盡量避免選擇金屬材質(zhì)管道。如果施工環(huán)境中，土壤中氯離子、硫化氫等含量較高，合金金屬?gòu)?fù)合管道有雙層結(jié)構(gòu)鈍化膜，是比較理想的選擇。

3.4 常用防腐處理技術(shù)

（1）管道噴涂防腐。這種處理方式，是在管道內(nèi)外壁設(shè)置防護(hù)涂層和保護(hù)層，在管道防腐基礎(chǔ)上，提升管道結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能，被廣泛應(yīng)用。實(shí)際施工中可選擇的防腐噴涂材料也比較多。

第一，石墨烯改性重防腐涂料。該材料的物理防腐和電化學(xué)防腐性能好，疊加的石墨烯片層結(jié)構(gòu)可以形成迷宮一樣的屏蔽結(jié)構(gòu)，避免防腐涂層被腐蝕介質(zhì)滲透、擴(kuò)散，增強(qiáng)管道阻隔腐蝕的性能。同時(shí)，石墨烯的共軛結(jié)構(gòu)使其導(dǎo)電性較為理想，具有陰極保護(hù)作用；

第二，無(wú)溶劑液體環(huán)氧涂料。在管道內(nèi)外壁均勻涂刷無(wú)溶劑液體環(huán)氧材料進(jìn)行防腐處理，可以降低管道摩阻，降低摩阻系數(shù)，管道的輸送量加大、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、成本低。同時(shí)良好的耐磨性，也可將其用于含固體顆粒的管道內(nèi)襯；

（2）外加電流陰極保護(hù)防腐。通過(guò)輔助陽(yáng)極和電流的方式進(jìn)行控制操作，可以控制埋設(shè)管道的土壤中電流流量，避免電化學(xué)作用影響管道傳輸介質(zhì)進(jìn)而發(fā)生腐蝕。具體施工工藝就是外加電流陰極保護(hù)措施，選擇石墨烯、冶金焦炭等回填材料，填充處理管道安裝區(qū)域土壤陽(yáng)極周邊，形成陽(yáng)極地床，降低地床的接地電阻，以實(shí)現(xiàn)防腐效果。該技術(shù)操作中，可有效控制輸出電流，擴(kuò)大管道防腐保護(hù)面積；

（3）緩蝕劑防腐。在油田地面工程管道防腐施工中，借助緩蝕劑可以控制腐蝕介質(zhì)的影響，緩蝕劑成分中本身存在吸附性較強(qiáng)的因子，在管道表面涂刷可以吸附管道金屬表面層，促進(jìn)電荷狀態(tài)變更，且形成一層保護(hù)層，將管道與其他物質(zhì)阻隔開(kāi)來(lái)，降低管道腐蝕速度。要取得良好的緩蝕效果，需要控制好緩蝕劑濃度，濃度高則緩蝕效率也高，在酸性溶液中會(huì)取得更明顯效果。需參考管道材料、管道環(huán)境合理選擇，緩蝕劑要能夠與介質(zhì)相容，但不會(huì)在介質(zhì)中被分散、產(chǎn)生中和和氧化還原反應(yīng)等。此外，還需控制好中性介質(zhì)pH值，比如pH值太低而亞硝酸鈉失效[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

受各類因素影響，油田地面工程管道腐蝕問(wèn)題依然存在，需通過(guò)合理設(shè)計(jì)施工方案、優(yōu)化防腐措施、增強(qiáng)防腐施工管理等，高質(zhì)量完成管道防腐施工，提高其防腐性能，保證管道工程運(yùn)行質(zhì)量。