论文部分内容阅读
[摘 要]管道是油气输送的重要基础设施，输油气管道在能源的输送过程中扮演者重要的角色。因此，有必要对油气输送管道的腐蚀问题进行深入研究和分析，探寻管道防腐的途径，尽可能减少管道因腐蚀问题影响油气正常安全平稳输送，提高油气输送效率，确保油气输送安全平稳。现阶段，集输管道腐蚀是油田生产经营中经常发生的问题，因而相关研究人员与工作人员必须对腐蚀现象进行深入的分析，针对实际情况寻找相应的解决措施，对管道的使用加强管理，从而避免由于管道腐蚀而为企业带来不必要的经济损失。
[关键词]油田集输管道；腐蚀因素；措施
中图分类号：J62.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0073-01
随着社会经济的发展，人们对能源的需求量越来越大，尤其是对石油资源的需求，因而石油资源的开采对于社会发展具有重要意义。目前，油田行业在社会经济发展中发挥着重要作用。在油田的生产运营过程中，集输管道难免会受到各种因素而发生腐蚀，对油田生产造成不利的影响，因而要想有效管道腐蚀问题，就要从腐蚀因素上入手，从而采取针对性的解决措施。油田集输管道腐蚀的本质是由于其长期埋葬于地下，与土壤中的化学成分发生反应而逐渐發生腐蚀。现阶段，石油行业正处在快速发展的时期，油田建设是关键性的工程项目，然而在实际的油田运作过程中，由于集输管道使用年限过长或受外界因素影响而发生腐蚀，就会对油田生产带来巨大的安全隐患，对此，本文主要对集输管道的腐蚀因素进行分析，并探讨相应的防腐蚀措施，从而提高油田的安全运作效率。
1、加强油田集输管道腐蚀行为分析的意义
油田集输管道是保障石油、天然气正常输送的主要通道，加强其防腐蚀研究具有非常重要的意义。 一是油田集输管道腐蚀直接影响着社会的安全、稳定和发展。如果管道因腐蚀而导致石油、天然气的泄露，轻则造成能源浪费，污染环境，影响正常的生产生活，重则可能引发巨大的灾难性事故，无法估量的损失。二是加强油田集输管道腐蚀行为分析，可以进一步了解腐蚀的特点，有利于发现规律，找到更好的防腐蚀方法。
2、油田集输管道腐蚀因素分析
2.1流动状态
流体的流动形态会在一定程度上对金属产生腐蚀性，能够加快加快管道金属表面位置处的液体搅拌的剧烈程度，同时湍流能够管道金属表层与更多的腐蚀介质接触，从而发生腐蚀，且流动速度越快，腐蚀程度就越快。造成该腐蚀的原因在很大程度上取决于设备的设计思路以及设备的形状。
2.2金属材料的材质
油田集输管道要有一定的抗磨损性能，通常来说，该性能的高低主要与硬度、化学构成以及耐腐蚀性等因素有关，金属的硬度越高，其抗腐蚀性能就越强，受到破坏磨损的合金硬度比较软的合金都容易发生腐蚀。
2.3流体的流动速度
流体的流动速度也会影响管道正常使用，若流动速度较快，管道金属的腐蚀速度就越快，当流速增加时，金属与硫化氢以及氧气等气体的接触面积与供应量就会增大，同时金属表面存在的静态膜厚度也可能减小，因而离子的扩散转移速度就越快，从而加快金属的腐蚀。
2.4原油流体中的固体颗粒
固体颗粒会对金属的保护膜造成一定程度的影响，若固体颗粒在30um以下，则不会对金属保护膜造成不利的影响，若固体颗粒超过该数值，且颗粒尺寸越大，对保护膜的损坏程度就越大。
2.5金属的表面膜
在腐蚀的环境条件下，金属表面膜抵抗机械性质的破坏与磨损能力、一开始暴露时形成表面膜的快慢和难易程度以及受到破坏后的恢复能力，在很大程度上关系着金属表面保护膜的保护能力。
2.6介质粘稠程度
介质的粘稠程度也会对金属的腐蚀造成一定的影响，能够影响其他因素对金属受到固体颗粒的磨损破坏程度以及金属的腐蚀反应，通常来说，介质的粘稠程度越高，金属的腐蚀作用就越小。
3、集输管道抗腐蚀的具体措施
3.1进行阴极保护
阴极保护一种常见的利用化学原理的抗腐蚀保护措施。该方法主要是对土壤以及海水环境下的集输管道进行防腐蚀保护。其工作原理为：将金属材料的管道作为阴极，对管道发送一定程度的直流电流，实现管道的极化。当集输管道中的电位保持在合理的水平时，其表面的电化学就会均匀，大大增强了其抗腐蚀和抗溶解性能，因而对管道能够有效地进行保护。
3.2采用先进的新型材料
现阶段，油田集输管道材料的主要成分是聚乙烯材料，这种材料的使用领域有限，且承载能力相对较低，然而高强度的聚乙烯材料以及加内衬的钢管这两种聚乙烯材料的性能相对较好，使用范围广泛，因而能够应用于集输管道的构成。其中，加内衬的钢管材料是将聚乙烯管加衬到了钢管中，然后经过拔制，最终形成加强版的聚乙烯管。高强度的聚乙烯材料主要是由内壁和外壳两部分组成，内壁是金属材料，外壳是通过将金属丝等比较柔韧的材料缠绕在玻璃钢的外部而构成的。这两种新型的管道材料，能够将金属的腐蚀程度降到最低，能够有效控制住集输管道金属的腐蚀问题。此外，相关工作人员和研究人员还需要加大对新型管材的研究和开发力度的资金投入，同时可以引进先进的管材，在研发成功之前需要对现有的防腐技术进行相应的改进和完善，从而尽可能提高管材的抗腐蚀性能。
3.3解决外部腐蚀问题的相应措施
通常可以通过采用涂层来降低外部腐蚀因素的影响，这也是比较常见的一种抗腐蚀措施。该措施主要是在集输管道的金属外部涂抹一层具有抗腐蚀性能的化学物质，将金属管道与外界环境隔离开，从而减小管道受到腐蚀的概率。现阶段，随着科学技术的进步，腐蚀材料的研发进程越来越快，腐蚀材料的种类越来越多，如煤焦油瓷漆以及新型环氧涂层等，这些材料都能够在很大程度上保护集输管道，防止其受到腐蚀。
4、腐蚀控制技术在油田的应用
1）钢质管道的外防腐。包覆聚乙烯夹克和硬质聚氨酯泡沫夹克是油田应用比较成熟的防腐技术。（2）钢质管道容器的内防腐。涂料因其防腐性能优良、施工简单、应用范围广等特点，近年来一直是油田钢制管道、容器设备内防腐主要材料。环氧型及聚氨酯型涂料的耐油、耐温、耐含油污水性能较好，目前内防腐采用的基本上都是环氧类涂料。环氧树脂具有优良的耐碱酸盐、耐水、耐油性性能，附着力突出，涂层有良好的机械性能。（3）玻璃钢及复合管。玻璃钢质量轻强度高，具有优异的耐腐蚀性，绝热性好，流体阻力小，运输安装简便，使用寿命长。目前油田采出水腐蚀较严重的地区、污水站大都采用玻璃钢管。（4）阴极保护技术。油田先后对长输或较长的输油管线多条实施了阴极保护。目前阴极保护技术已成为埋地管道和储罐罐底板外壁保护不可缺少的措施。（5）污水处理及回注系统密闭隔氧、配套投加化学药剂工艺技术。油田以形成了一套适应油田水质特点的水质稳定处理工艺。通过控制环境与添加水质稳定剂的方法，来减缓腐蚀、防止结垢、抑制细菌繁殖。控制环境即采用隔氧措施，避免空气中氧进入采出水处理系统而导致腐蚀加剧；配套投加的稳定剂包括防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂等化学药剂。
5、结论与认识
在油田实际经营过程中，集输管道的腐蚀问题已经成为当前面临的普遍问题，管道腐蚀会导致石油天然气等的泄露，对生态环境以及人们的生命健康安全都带来了不利的影响，因而需要对集输管道的腐蚀因素进行分析，采取有效的防腐蚀措施，从而保证油田的安全生产运营。受多种因素的影响，油气管道常常会发生腐蚀现象，这就会影响油气管道的质量，对其正常运输产生一定的阻碍作用。所以，相关人员应对此加以重视，了解其腐蚀的影响因素，明确其腐蚀机理，以便采用合理的措施来实现管道防腐。
参考文献
[1]孙今勃.油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术研究进展[J]；全面腐蚀控制；2017年01期.
[2]宫宇.油气集输管道内腐蚀及内防腐分析[J]；石化技术；2017年02期.
[关键词]油田集输管道；腐蚀因素；措施
中图分类号：J62.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0073-01
随着社会经济的发展，人们对能源的需求量越来越大，尤其是对石油资源的需求，因而石油资源的开采对于社会发展具有重要意义。目前，油田行业在社会经济发展中发挥着重要作用。在油田的生产运营过程中，集输管道难免会受到各种因素而发生腐蚀，对油田生产造成不利的影响，因而要想有效管道腐蚀问题，就要从腐蚀因素上入手，从而采取针对性的解决措施。油田集输管道腐蚀的本质是由于其长期埋葬于地下，与土壤中的化学成分发生反应而逐渐發生腐蚀。现阶段，石油行业正处在快速发展的时期，油田建设是关键性的工程项目，然而在实际的油田运作过程中，由于集输管道使用年限过长或受外界因素影响而发生腐蚀，就会对油田生产带来巨大的安全隐患，对此，本文主要对集输管道的腐蚀因素进行分析，并探讨相应的防腐蚀措施，从而提高油田的安全运作效率。
1、加强油田集输管道腐蚀行为分析的意义
油田集输管道是保障石油、天然气正常输送的主要通道，加强其防腐蚀研究具有非常重要的意义。 一是油田集输管道腐蚀直接影响着社会的安全、稳定和发展。如果管道因腐蚀而导致石油、天然气的泄露，轻则造成能源浪费，污染环境，影响正常的生产生活，重则可能引发巨大的灾难性事故，无法估量的损失。二是加强油田集输管道腐蚀行为分析，可以进一步了解腐蚀的特点，有利于发现规律，找到更好的防腐蚀方法。
2、油田集输管道腐蚀因素分析
2.1流动状态
流体的流动形态会在一定程度上对金属产生腐蚀性，能够加快加快管道金属表面位置处的液体搅拌的剧烈程度，同时湍流能够管道金属表层与更多的腐蚀介质接触，从而发生腐蚀，且流动速度越快，腐蚀程度就越快。造成该腐蚀的原因在很大程度上取决于设备的设计思路以及设备的形状。
2.2金属材料的材质
油田集输管道要有一定的抗磨损性能，通常来说，该性能的高低主要与硬度、化学构成以及耐腐蚀性等因素有关，金属的硬度越高，其抗腐蚀性能就越强，受到破坏磨损的合金硬度比较软的合金都容易发生腐蚀。
2.3流体的流动速度
流体的流动速度也会影响管道正常使用，若流动速度较快，管道金属的腐蚀速度就越快，当流速增加时，金属与硫化氢以及氧气等气体的接触面积与供应量就会增大，同时金属表面存在的静态膜厚度也可能减小，因而离子的扩散转移速度就越快，从而加快金属的腐蚀。
2.4原油流体中的固体颗粒
固体颗粒会对金属的保护膜造成一定程度的影响，若固体颗粒在30um以下，则不会对金属保护膜造成不利的影响，若固体颗粒超过该数值，且颗粒尺寸越大，对保护膜的损坏程度就越大。
2.5金属的表面膜
在腐蚀的环境条件下，金属表面膜抵抗机械性质的破坏与磨损能力、一开始暴露时形成表面膜的快慢和难易程度以及受到破坏后的恢复能力，在很大程度上关系着金属表面保护膜的保护能力。
2.6介质粘稠程度
介质的粘稠程度也会对金属的腐蚀造成一定的影响，能够影响其他因素对金属受到固体颗粒的磨损破坏程度以及金属的腐蚀反应，通常来说，介质的粘稠程度越高，金属的腐蚀作用就越小。
3、集输管道抗腐蚀的具体措施
3.1进行阴极保护
阴极保护一种常见的利用化学原理的抗腐蚀保护措施。该方法主要是对土壤以及海水环境下的集输管道进行防腐蚀保护。其工作原理为：将金属材料的管道作为阴极，对管道发送一定程度的直流电流，实现管道的极化。当集输管道中的电位保持在合理的水平时，其表面的电化学就会均匀，大大增强了其抗腐蚀和抗溶解性能，因而对管道能够有效地进行保护。
3.2采用先进的新型材料
现阶段，油田集输管道材料的主要成分是聚乙烯材料，这种材料的使用领域有限，且承载能力相对较低，然而高强度的聚乙烯材料以及加内衬的钢管这两种聚乙烯材料的性能相对较好，使用范围广泛，因而能够应用于集输管道的构成。其中，加内衬的钢管材料是将聚乙烯管加衬到了钢管中，然后经过拔制，最终形成加强版的聚乙烯管。高强度的聚乙烯材料主要是由内壁和外壳两部分组成，内壁是金属材料，外壳是通过将金属丝等比较柔韧的材料缠绕在玻璃钢的外部而构成的。这两种新型的管道材料，能够将金属的腐蚀程度降到最低，能够有效控制住集输管道金属的腐蚀问题。此外，相关工作人员和研究人员还需要加大对新型管材的研究和开发力度的资金投入，同时可以引进先进的管材，在研发成功之前需要对现有的防腐技术进行相应的改进和完善，从而尽可能提高管材的抗腐蚀性能。
3.3解决外部腐蚀问题的相应措施
通常可以通过采用涂层来降低外部腐蚀因素的影响，这也是比较常见的一种抗腐蚀措施。该措施主要是在集输管道的金属外部涂抹一层具有抗腐蚀性能的化学物质，将金属管道与外界环境隔离开，从而减小管道受到腐蚀的概率。现阶段，随着科学技术的进步，腐蚀材料的研发进程越来越快，腐蚀材料的种类越来越多，如煤焦油瓷漆以及新型环氧涂层等，这些材料都能够在很大程度上保护集输管道，防止其受到腐蚀。
4、腐蚀控制技术在油田的应用
1）钢质管道的外防腐。包覆聚乙烯夹克和硬质聚氨酯泡沫夹克是油田应用比较成熟的防腐技术。（2）钢质管道容器的内防腐。涂料因其防腐性能优良、施工简单、应用范围广等特点，近年来一直是油田钢制管道、容器设备内防腐主要材料。环氧型及聚氨酯型涂料的耐油、耐温、耐含油污水性能较好，目前内防腐采用的基本上都是环氧类涂料。环氧树脂具有优良的耐碱酸盐、耐水、耐油性性能，附着力突出，涂层有良好的机械性能。（3）玻璃钢及复合管。玻璃钢质量轻强度高，具有优异的耐腐蚀性，绝热性好，流体阻力小，运输安装简便，使用寿命长。目前油田采出水腐蚀较严重的地区、污水站大都采用玻璃钢管。（4）阴极保护技术。油田先后对长输或较长的输油管线多条实施了阴极保护。目前阴极保护技术已成为埋地管道和储罐罐底板外壁保护不可缺少的措施。（5）污水处理及回注系统密闭隔氧、配套投加化学药剂工艺技术。油田以形成了一套适应油田水质特点的水质稳定处理工艺。通过控制环境与添加水质稳定剂的方法，来减缓腐蚀、防止结垢、抑制细菌繁殖。控制环境即采用隔氧措施，避免空气中氧进入采出水处理系统而导致腐蚀加剧；配套投加的稳定剂包括防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂等化学药剂。
5、结论与认识
在油田实际经营过程中，集输管道的腐蚀问题已经成为当前面临的普遍问题，管道腐蚀会导致石油天然气等的泄露，对生态环境以及人们的生命健康安全都带来了不利的影响，因而需要对集输管道的腐蚀因素进行分析，采取有效的防腐蚀措施，从而保证油田的安全生产运营。受多种因素的影响，油气管道常常会发生腐蚀现象，这就会影响油气管道的质量，对其正常运输产生一定的阻碍作用。所以，相关人员应对此加以重视，了解其腐蚀的影响因素，明确其腐蚀机理，以便采用合理的措施来实现管道防腐。
参考文献
[1]孙今勃.油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术研究进展[J]；全面腐蚀控制；2017年01期.
[2]宫宇.油气集输管道内腐蚀及内防腐分析[J]；石化技术；2017年02期.