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[摘 要]油田地面技术系统的生产与联合站的正常运行密切相关，因此联合站的稳定生产很重要，而联合站储罐以及管线的穿孔现象将会严重影响联合站的正常运行，严重时还会致使站内运行停止。本文先简单介绍了联合站水腐蚀类型与影响因素，重点研究联合站外输水腐蚀原因，并讲述几点对策，希望能为相关人员带来一些帮助。
[关键词]联合站外输水；腐蚀原因
中图分类号：F019 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0220-01
联合站主要承担的任务是原油脱水、含油污水处理以及原油外输任务，油水井的腐蚀将会严重破坏油田的正常生产与集输，造厂大量的损失。联合站工艺流程主要是把各中转站运来的含水原油进行脱水处理，污水经过处理站进行外输或回注，而联合站的储罐及管线的穿孔将会造成严重的后果，为对分析联合站外输水腐蚀原因，本文先简单介绍联合站水腐蚀类型与影响因素。
1.联合站外输水腐蚀类型和影响因素
依照金属腐蚀的基本特性腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀又可分为电偶腐蚀、小孔腐蚀、氢脆、晶间腐蚀、应力腐蚀以及选择性腐蚀等，若是依照过程来说，又可分为化学腐蚀、物理腐蚀和电化学腐蚀，若是依照腐蚀物质来进行区分，又可分为CO2腐蚀和H2s腐蚀，其中CO2腐蚀变现为深坑和环状腐蚀，目前联合站的腐蚀多是CO2腐蚀，低浓度的CO2经过几年的积累，当含水率达到40%～50%时，就会呈现出腐蚀状态，造成油管丝损伤。H2S损伤同样也会造成非常严重的腐蚀，主要是因为H2S的水解产物对腐蚀具有促进作用，还很容易引发氢脆以及应力腐蚀，时接触的材料在很多的时间内发生断裂。目前对于H2S的腐蚀普遍认为在其分压超过0.0001MPa时就会引起腐蚀。
2.分析联合站外输水腐蚀原因
由于联合站油储罐主要用作储藏原油以及处理污水等工作，而这些油气等都含有H2S等腐蚀性介质，因此在油储罐内回发生腐蚀，下面具体分析原因。油罐腐蚀影响最严重的因素主要是碳酸氢根离子、硫酸根离子、硫化氢以及二氧化碳，最容易发生的腐蚀类型是电化学腐蚀。电化学腐蚀的前提基础时防腐层脱落或是磨损等，造成腐蚀介质与钢板接触，铁元素与腐蚀介质电极电位存在偏差，引发电化学反应，也就造成了电化学腐蚀，另外由于原油中的硫化氢与钢板接触，会加剧腐蚀的变化。在原油以及污水介质的处理中，含有大量底层油砂，流速款容易在罐进口产生漩涡，在工作中是的液体冲击罐底，致使防护层脱落，造成后期的电化学腐蚀。油罐腐蚀的特点主要表现在底部腐蚀较顶部腐蚀严重，油罐壁腐蚀上部要比下部轻越是接近底部越严重，对于温度比较高的部位，腐蚀情况要比其他情况严重得多，所有焊缝周围都表现出防腐层脱落的现象，较其他地方腐蚀比较严重。
站内管线由于部分已经老化，输送液体多是一些原油处理液和污水，本身就含有较强的腐蚀性，因此就容易发生穿孔腐蚀，造成严重浪费。调查管线穿孔部位发现多集中在加热管线以及主水管线内，穿孔管线是用来输送加热蒸汽以及油田污水的。油田污水由于与地层接触，长期处在高温高压之下，带有很多的矿物质、氧化物以及盐类等，在酸性条件下，以铁发生的反应（析氢腐蚀）在这种反应下，污水中的氢气和氧气含量越来越高，电化学腐蚀越来越严重，温度越高，反应越剧烈，因此相对于其他导线来说，输送蒸汽地管线腐蚀情况比较严重。另外在管道焊接处以及木材金属的膨胀处，由于会产生微细的裂纹以及残余应力，在腐蚀介质的作用下，这些就成为了腐蚀源，随着时间的变化，逐渐发生腐蚀。另外从材质上来论述，通常情况下，无缝钢管五螺纹钢管的内腐蚀性要强。在油水混合物中含水低于60%时，混合物形成比较稳定的油包水型乳化液，即使有少量的二氧化碳，也不会造成严重腐蚀，在含水量大于60%时，管线底部为水上部为伴生气，因此底部的腐蚀比较严重。
上文主要讲述的定性分析，现进行定量分析，在油田联合站沿程设置监测点，监测不同离子、腐蚀性气体、水中微生物以及pH值与腐蚀的具体关系，以便后期采取预防措施。
在测试中发现，在所有指标中，数据发生大量变化的主要是pH值、氧气、硫化氢、铁元素以及高价铁离子的含量，所有监测指标因素之中，与腐蚀变化相符合的主要是氧气以及硫化氢气体。其中氧气的来源主要有两个，一是因为沉降罐是敞开罐，洗后空气中大量氧气，导致在二次沉降罐中大幅度增加，其次在污水流过二次沉降罐至缓冲罐时，溢流管顶部有一个通气孔，空气不断进入到污水之中，使氧的浓度逐渐增加，在前文讲到氧气浓度增加就会使腐蚀速度大大增加，在进行监测才出污水中发现，一旦污水中氧气含量超过0.006mg/L，钢的腐蚀速率将会迅速增加，若是污水中氧气含量达到1.0mg/L～3.0mg/L，及时在无水肿加入药剂，钢同样会发生腐蚀，而且腐蚀效率高达0.51mm/a，这主要是因为氧气的增加导致电化学腐蚀的阴极去极化过程快速增加。硫化氢气体的来源主要环节是万方池泵出口，在万方油泵的污水中含有大量物质，来源很多，有酸洗管线残水、各种油井作业残液，另外水中的SRB物质还会与硫酸根发生反应，把硫元素还原成二价硫离子，进而与污水中的氢离子产生硫化氢气体，硫化氢气体与钢中的铁元素发生反应声场FeS沉积膜，而污水中的其他金属离子如钙离子与FeS发生反应使得沉积膜性质发生变化，部分阴离子穿过沉积膜造成点状腐蚀。
3.解决联合站外输水腐蚀的对策
针对以上联合站外输水发生腐蚀的原因，本文建议从以下几方面来进行改善。油罐以及管线发生腐蚀比较强严重的地方加装牺牲阳极装置，改变参与电化学反应的物质，从而保护罐体以及管线金属；做好防腐工作，特别是焊缝处的防腐工作，避免本体金属介质接触腐蚀性介质，减少电化学反应的发生率；尽量完善工艺流程，避免污水中氧含量增加，提高缓冲罐液位，减少落差；在污水流经处如管线端口处加入杀菌剂以及缓冲剂等物质，浓度要高于30mg/L，减小腐蚀介质的含量，减弱电化学腐蚀的速率；搞好管线设计，在符合生产需要的条件下，尽量使用小管径，控制管线内的流体流速在一定范围内，避免SRB腐蚀；定期检查油罐以及管线，发现腐蚀问题及时进行解决。
结束语
综上所述，本文先简单介绍了联合站水腐蚀类型与影响因素，重点分析联合站外输水腐蚀原因，并作出几点改善的建议。随着科技的进一步发展，不断会有新的科学技术应用在联合站中，同样也会出现一些新的问题，这些问题仍然需要更多地人去研究。
参考文献
[1] 常孝坤，陈普信，张世杰等.文一联合站外输水腐蚀原因分析[J].油气田地面工程，2002，21（4）：23-24.
[2] 朱广伟，李鑫.所图油田联合站储油罐及管线腐蚀与防护[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（15）：167.
[3] 丁永来.尕斯联合站5000方1#含水油罐底板腐蚀原因分析[J].现代商贸工业，2011，23（4）：279-279.
作者简介
李琪，1985年7月6日生人，第五采油厂第二油矿杏五一联合站，学历，本科；职称：助理工程师；职务：技术员。
[关键词]联合站外输水；腐蚀原因
中图分类号：F019 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0220-01
联合站主要承担的任务是原油脱水、含油污水处理以及原油外输任务，油水井的腐蚀将会严重破坏油田的正常生产与集输，造厂大量的损失。联合站工艺流程主要是把各中转站运来的含水原油进行脱水处理，污水经过处理站进行外输或回注，而联合站的储罐及管线的穿孔将会造成严重的后果，为对分析联合站外输水腐蚀原因，本文先简单介绍联合站水腐蚀类型与影响因素。
1.联合站外输水腐蚀类型和影响因素
依照金属腐蚀的基本特性腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀又可分为电偶腐蚀、小孔腐蚀、氢脆、晶间腐蚀、应力腐蚀以及选择性腐蚀等，若是依照过程来说，又可分为化学腐蚀、物理腐蚀和电化学腐蚀，若是依照腐蚀物质来进行区分，又可分为CO2腐蚀和H2s腐蚀，其中CO2腐蚀变现为深坑和环状腐蚀，目前联合站的腐蚀多是CO2腐蚀，低浓度的CO2经过几年的积累，当含水率达到40%～50%时，就会呈现出腐蚀状态，造成油管丝损伤。H2S损伤同样也会造成非常严重的腐蚀，主要是因为H2S的水解产物对腐蚀具有促进作用，还很容易引发氢脆以及应力腐蚀，时接触的材料在很多的时间内发生断裂。目前对于H2S的腐蚀普遍认为在其分压超过0.0001MPa时就会引起腐蚀。
2.分析联合站外输水腐蚀原因
由于联合站油储罐主要用作储藏原油以及处理污水等工作，而这些油气等都含有H2S等腐蚀性介质，因此在油储罐内回发生腐蚀，下面具体分析原因。油罐腐蚀影响最严重的因素主要是碳酸氢根离子、硫酸根离子、硫化氢以及二氧化碳，最容易发生的腐蚀类型是电化学腐蚀。电化学腐蚀的前提基础时防腐层脱落或是磨损等，造成腐蚀介质与钢板接触，铁元素与腐蚀介质电极电位存在偏差，引发电化学反应，也就造成了电化学腐蚀，另外由于原油中的硫化氢与钢板接触，会加剧腐蚀的变化。在原油以及污水介质的处理中，含有大量底层油砂，流速款容易在罐进口产生漩涡，在工作中是的液体冲击罐底，致使防护层脱落，造成后期的电化学腐蚀。油罐腐蚀的特点主要表现在底部腐蚀较顶部腐蚀严重，油罐壁腐蚀上部要比下部轻越是接近底部越严重，对于温度比较高的部位，腐蚀情况要比其他情况严重得多，所有焊缝周围都表现出防腐层脱落的现象，较其他地方腐蚀比较严重。
站内管线由于部分已经老化，输送液体多是一些原油处理液和污水，本身就含有较强的腐蚀性，因此就容易发生穿孔腐蚀，造成严重浪费。调查管线穿孔部位发现多集中在加热管线以及主水管线内，穿孔管线是用来输送加热蒸汽以及油田污水的。油田污水由于与地层接触，长期处在高温高压之下，带有很多的矿物质、氧化物以及盐类等，在酸性条件下，以铁发生的反应（析氢腐蚀）在这种反应下，污水中的氢气和氧气含量越来越高，电化学腐蚀越来越严重，温度越高，反应越剧烈，因此相对于其他导线来说，输送蒸汽地管线腐蚀情况比较严重。另外在管道焊接处以及木材金属的膨胀处，由于会产生微细的裂纹以及残余应力，在腐蚀介质的作用下，这些就成为了腐蚀源，随着时间的变化，逐渐发生腐蚀。另外从材质上来论述，通常情况下，无缝钢管五螺纹钢管的内腐蚀性要强。在油水混合物中含水低于60%时，混合物形成比较稳定的油包水型乳化液，即使有少量的二氧化碳，也不会造成严重腐蚀，在含水量大于60%时，管线底部为水上部为伴生气，因此底部的腐蚀比较严重。
上文主要讲述的定性分析，现进行定量分析，在油田联合站沿程设置监测点，监测不同离子、腐蚀性气体、水中微生物以及pH值与腐蚀的具体关系，以便后期采取预防措施。
在测试中发现，在所有指标中，数据发生大量变化的主要是pH值、氧气、硫化氢、铁元素以及高价铁离子的含量，所有监测指标因素之中，与腐蚀变化相符合的主要是氧气以及硫化氢气体。其中氧气的来源主要有两个，一是因为沉降罐是敞开罐，洗后空气中大量氧气，导致在二次沉降罐中大幅度增加，其次在污水流过二次沉降罐至缓冲罐时，溢流管顶部有一个通气孔，空气不断进入到污水之中，使氧的浓度逐渐增加，在前文讲到氧气浓度增加就会使腐蚀速度大大增加，在进行监测才出污水中发现，一旦污水中氧气含量超过0.006mg/L，钢的腐蚀速率将会迅速增加，若是污水中氧气含量达到1.0mg/L～3.0mg/L，及时在无水肿加入药剂，钢同样会发生腐蚀，而且腐蚀效率高达0.51mm/a，这主要是因为氧气的增加导致电化学腐蚀的阴极去极化过程快速增加。硫化氢气体的来源主要环节是万方池泵出口，在万方油泵的污水中含有大量物质，来源很多，有酸洗管线残水、各种油井作业残液，另外水中的SRB物质还会与硫酸根发生反应，把硫元素还原成二价硫离子，进而与污水中的氢离子产生硫化氢气体，硫化氢气体与钢中的铁元素发生反应声场FeS沉积膜，而污水中的其他金属离子如钙离子与FeS发生反应使得沉积膜性质发生变化，部分阴离子穿过沉积膜造成点状腐蚀。
3.解决联合站外输水腐蚀的对策
针对以上联合站外输水发生腐蚀的原因，本文建议从以下几方面来进行改善。油罐以及管线发生腐蚀比较强严重的地方加装牺牲阳极装置，改变参与电化学反应的物质，从而保护罐体以及管线金属；做好防腐工作，特别是焊缝处的防腐工作，避免本体金属介质接触腐蚀性介质，减少电化学反应的发生率；尽量完善工艺流程，避免污水中氧含量增加，提高缓冲罐液位，减少落差；在污水流经处如管线端口处加入杀菌剂以及缓冲剂等物质，浓度要高于30mg/L，减小腐蚀介质的含量，减弱电化学腐蚀的速率；搞好管线设计，在符合生产需要的条件下，尽量使用小管径，控制管线内的流体流速在一定范围内，避免SRB腐蚀；定期检查油罐以及管线，发现腐蚀问题及时进行解决。
结束语
综上所述，本文先简单介绍了联合站水腐蚀类型与影响因素，重点分析联合站外输水腐蚀原因，并作出几点改善的建议。随着科技的进一步发展，不断会有新的科学技术应用在联合站中，同样也会出现一些新的问题，这些问题仍然需要更多地人去研究。
参考文献
[1] 常孝坤，陈普信，张世杰等.文一联合站外输水腐蚀原因分析[J].油气田地面工程，2002，21（4）：23-24.
[2] 朱广伟，李鑫.所图油田联合站储油罐及管线腐蚀与防护[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（15）：167.
[3] 丁永来.尕斯联合站5000方1#含水油罐底板腐蚀原因分析[J].现代商贸工业，2011，23（4）：279-279.
作者简介
李琪，1985年7月6日生人，第五采油厂第二油矿杏五一联合站，学历，本科；职称：助理工程师；职务：技术员。