油田集輸管道腐蝕與防腐技術研究

馬清(江漢油田清河采油廠集輸大隊， 山東 壽光 262714)

油田集輸管道腐蝕與防腐技術研究

馬清(江漢油田清河采油廠集輸大隊， 山東 壽光 262714)

近年來，我國油田開發的步伐不斷加快，在保證可持續發展的前提下有效緩解了我國能耗問題。油田技術管道腐蝕是制約油田開發的一個重要問題，本文簡要分析了油田集輸管道腐蝕的類型，并針對性的提出了幾種防腐技術，旨在為解決我國油田集輸管道的腐蝕問題提供參考。

油田；集輸管道；腐蝕；防腐技術

對于油田開采來說，集輸管道的防腐技術一直是相關學者專家關注和研究的焦點。管道長期埋于地下會出現老化腐蝕的問題，這會導致油氣出現泄露，影響運輸的穩定和安全。基于以上，本文簡要分析了油田集輸管道的腐蝕及防腐技術，旨在延長油田集輸管道壽命，保證運輸安全穩定，促進油田開采的發展。

1 油田集輸管道腐蝕的機理分析

(1)油田集輸管道的硫化氫腐蝕 相較于氧氣和二氧化碳來說，硫化氫有著水溶性更好的特點，在溶于水的過程中會發生電化學反應，分解出HS-和S2-兩種陰離子，這兩種陰離子會吸附在油田集輸管道的金屬表面上，而集輸管道材料中存在Fe2+的陽離子， Fe2+與兩種陰離子發生反應，從而產生氫氣和含鐵化合物，從而導致油田集輸管道遭受腐蝕。

(2) 油田集輸管道的硫化鈉腐蝕 在油田采出水中存在硫化鈉等堿性物質，這種堿性物質在油田環境下會對油田集輸管道產生強烈的腐蝕作用[1]。堿性物質在油田采出水中是廣泛存在且不可避免的，其能夠對油田集輸管道的金屬材料產生氧化作用，進而腐蝕金屬材料，嚴重時可導致油田集輸管道的泄漏。需要注意的是，硫化鈉的氧化作用受到溫度和濃度的影響，如果所處環境的溫度較高，且硫化鈉的濃度較大，則會催化硫化鈉對集輸管道金屬的氧化作用，氧化反應更加劇烈，腐蝕程度更加嚴重。此外，硫化鈉的腐蝕作用海域集輸管道金屬的材質和質量有關，其具體的公式如下：

v=w0-w1/S·T

式中：自重V為失重時集輸管道金屬材料被腐蝕的速率; w0為集輸管道金屬材料的初始重量; w1為在剔除腐蝕物之后的集輸管道金屬材料的重量;S為集輸管道金屬材料與腐蝕物的接觸面積;T為整個腐蝕進行的時間。

從上述的分析可知，選擇金屬材料作為油田集輸管道材料不僅面臨著酸性物質腐蝕，還會面臨著堿性物質腐蝕，這就對集輸管道的防腐技術提出了更高的要求。

2 油田集輸管道防腐技術探討

(1)選擇防腐管材 對于油田集輸管道來說，其主要面臨的酸性腐蝕物質為碳酸、硫化氫等，其中硫化氫對于油田集輸管道的腐蝕性更強。相較于母材來說，硫化氫對于集輸管道的腐蝕更大，且腐蝕速度更快，但對于不同的集輸管道金屬材料來說，酸性腐蝕會產生不同的腐蝕效果，相較于碳鋼材料和低合金鋼材料的油田集輸管道來說，采用不銹鋼材料制作的油田集輸管道酸性腐蝕速度更慢，不銹鋼集輸管道在應用的過程中會在表面形成一層含有金屬鎳和金屬鉻的物質，這就實現了對酸性腐蝕材料的隔離作用，從而降低酸性腐蝕的概率，而不銹鋼本身也是一種不易遭到腐蝕的材料，即使遭遇腐蝕其腐蝕深度也不會很大，不容易出現集輸管道泄露的重大事故[2]。但油田集輸管道的材料選擇不僅要考慮到防腐性，同時還要考慮到抗壓性、耐磨酸性以及材料強度等，因此在實際的應用中經常采用奧氏體不銹鋼作為集輸管道材料。

此外，還可以通過在集輸管道表面設置防腐層的方式來實現防腐，例如可以利用3PE、FBE等金屬材料設置防腐保護層，可以在集輸管道表面鍍一層其他金屬，如電鍍法、熱噴鍍等，此外，還可以對集輸管道金屬材料進行氧化處理，形成一層氧化膜來實現防腐。

(2)合理使用緩蝕劑 在油田集輸管道的腐蝕介質中加入緩蝕劑能夠有效降低油田集輸管道的腐蝕速率，就目前來看，當前主要用到的緩蝕劑有有機緩蝕劑和無機緩蝕劑兩種，對于油氣田的集輸管道來說，一般選用有機緩蝕劑來進行防腐。

(3)電化學保護技術 通過上述的分析可知，無論是油田集輸管道的酸性腐蝕還是堿性腐蝕都屬于電化學腐蝕，可以對癥下藥，選擇合適的電化學保護技術來實現防腐，例如當前比較常用的犧牲陽極保護法、強制電流保護法等[3]。

(4)做好防腐管理，實現有效預防 防腐管理指的是對油田集輸管道的日常維護和管理，利用科學的設備定期檢查集輸管道，查找腐蝕威脅，制定檢修策略，在檢查之后記錄檢修的位置，在下次檢查的過程中針對性檢查曾經出現腐蝕的位置，避免二次腐蝕出現，通過防腐管理實現防患于未然，有效的預防集輸管道腐蝕問題，從而保證運輸的安全和穩定。

3 結語

綜上所述，油田集輸管道的腐蝕是比較復雜的，本文簡要分析了硫化氫腐蝕和硫化鈉腐蝕兩種主要的腐蝕方式，并針對性的提出了選擇防腐管材、合理使用緩蝕劑、電化學保護技術以及防腐管理等油田集輸管道防腐技術，旨在提升油田管道的防腐水平，促進原油運輸的穩定和安全，從而促進油田開發的可持續發展。

[1]孟建勛,王健,劉彥成,劉志梅,劉培培.油氣集輸管道的腐蝕機理與防腐技術研究進展[J].重慶科技學院學報(自然科學版),2010,03:21-23.

[2]盧智慧,何雪芹,何昶.塔河油田集輸管道腐蝕因素及防腐措施[J].油氣田地面工程,2015,07:18-20.

[3]喬煥芳.延長油田集輸管道防腐技術研究[J].重慶科技學院學報(自然科學版),2013,02:109-110.

馬清(1966- )，男，漢族，湖南澧縣人，本科，中級職稱，研究方向：石油工程，原油集輸，采油。