埋地金屬管道腐蝕防護技術

大慶油田采油六廠

埋地金屬管道腐蝕防護技術

于敏 邵守斌大慶油田采油六廠

在埋地金屬管道的保護及維護上，開展了數值模擬陰極保護技術、大區域陰極保護技術、套管輔助陽極技術、碳纖維補強技術和廢舊油管利用等技術，延長了在用設備使用年限，保證了地面系統的安全運行。建議完善油田腐蝕防護數據庫基礎數據，對油田埋地管道進行探測，徹底摸清埋地管道現狀及腐蝕狀況，建立埋地管道動態管理數據庫，及時進行更新維護，為埋地管道科學評估和安全運行提供基礎數據。

管道；保護技術；修復技術

1 陰極保護技術

（1）開展喇Ⅲ—Ⅰ區域陰極保護試驗，控制腐蝕速率。建設100m深井輔助陽極8座，陰極保護裝置8套，分流柜5個，開發應用直流分配技術、IR降測試等技術。501地區經過10年的維護運行，目前保護效果明顯，控制了腐蝕速度，經過掛片試驗顯示，腐蝕速率由原來0.5mm/a下降到0.0125mm/a。保護電位均在-0.85～-1.2V之間，穿孔率由原來的3次/千米·年下降到0.04次/千米·年，有效地控制了該地區站內容器、管道及套管的腐蝕速度，形成了一個完整的綜合區域防護體系，使陰極保護技術由平面管網拓展到油水井套管，實現了地上地下立體化防護。

（2）開展陰極保護優化設計，提高設計精度。目前在喇451陰極保護站，建設75m深井輔助陽極井23座，陰極保護裝置23套，利用外加電流陰極保護對該站所屬21個間、350口油井、147km地面管道及站內設施進行陰極保護。通過利用數值模擬技術，優化地床位置等先進的設計手段，優化減少2座深井輔助陽極地床及配套設施，降低了工程造價60萬元，進一步控制了該地區腐蝕速度，實現了喇451中轉站、21座計量間、單井管道大區域立體防護體系。

（3）開展廢棄油水井套管為輔助陽極試驗，降低成本。采用廢棄油水井套管做為鋼鐵輔助陽極，利用外加電流法，直流電源正極連接套管輔助陽極，負極連接被保護金屬構筑物（管道、淺表層套管），構成一個完整的電流回路，實現陰極保護。

2 管道修復

（1）合金管應用技術。合金化電化學防腐保溫管以成熟的熱浸鍍鋅技術為基礎，以油田大量報廢的油管為基材，將經過處理的鋼或鑄鐵制件浸入熔融的鋅液中，在其表面形成鋅或鋅鐵合金層，利用熱浸鍍鋅的金相生長能力，修復油管表面的微觀缺陷處，使報廢油管的微小裂縫被金相填補，達到地面埋地管道應用的性能要求。因此，可將油田大量的報廢油管經低成本的處理后，應用于地面管道。

（2）廢舊油管利用技術。通過室內理化試驗表明：J55廢舊井油管的機械性能高于地面管道常用的20#碳鋼。根據力學性能計算和利用漏磁原理的探傷儀器現場檢測確定臨界壁厚：?73×5.5mm油管的臨界壁厚為2.79mm，?89×6.5mm油管的臨界壁厚為3.09mm。當兩種規格油管最小壁厚大于臨界壁厚時，可直接應用，內壁不做防腐，外防腐采用黃夾克管保溫。在喇8—191、喇9—1902兩口井的單井管道試驗，共更換0.78km，推廣應用2.2km，滿足了正常生產的要求，投資比新無縫鋼管下降了36%。

（3）碳纖維補強技術。針對地面管道局部出現點腐蝕，站內主要管道出現滲漏情況而不能輕易停產的問題，利用樹脂基纖維增強復合材料在管道外形成復合材料修補層，分擔管道承受的載荷，降低管壁的應力，并且限制管道缺陷處應力集中，達到對管道補強的目的，恢復管道的正常承壓能力。

3 結語

目前運行的埋地管道腐蝕防護動態數據庫，數據比較單一，缺乏埋地管道基本屬性數據。建議完善油田腐蝕防護數據庫基礎數據，對油田埋地管道進行探測，徹底摸清埋地管道現狀及腐蝕狀況，建立埋地管道動態管理數據庫，及時進行更新維護，為埋地管道科學評估和安全運行提供基礎數據。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.055