油田地面工程管道防腐施工技術應用分析

王 超

（大慶油田第二采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163414）

1 油田地面管道腐蝕概念和腐蝕原理

1.1 油田地面管道腐蝕基本概念

油田地面管道工程繁瑣復雜，且存在工程施工量大、地理位置跨度大等特點，部分管道在連接的途中甚至可能經歷多個外界條件差異極大的地區，造成管道腐蝕問題特別多。現階段，我國油田歷經幾十年的開采，已從高油期進入高水階段，需要工作利用注水方式開采，這就大幅提升了管道的腐蝕程度。此外，還將造成管壁結垢問題嚴重，大量管道在投入使用后的數月便開始出現各種程度上的穿孔腐蝕現象，急需工作人員重新進行管道施工，給油田正常開采工作造成不利影響，增加油田地面工程作業量和成本。

1.2 油田地面管道腐蝕的機理

1.2.1 化學因素

油田地面管道水中和采出液中均含有大量的聚合物，礦化現象與含有乳化度明顯，小直徑懸浮物、腐蝕性物質以及細菌較多。CO2在地下水中溶解形成碳酸，造成油田采出液酸堿度改變，使其向酸性發展，進而加速了金屬管道等的腐蝕速度。而且，由于油田采出液具有明顯的礦化現象，氯離子濃度較高，加快了地面工程管道的腐蝕。并且，采出液酸性越高，腐蝕問題帶來的后果也就越明顯[1,2]。

1.2.2 物理因素

管道腐蝕問題受腐蝕傳播介質壓力、溫度以及流速等多重物理因素影響。首先，溫度與離子活躍程度存在正比關系，溫度越高離子活性也就越高，腐蝕問題也就越嚴重。其次，地層水體溶解氣體含量直接影響管道內壁腐蝕速度，氣體含量越高管道腐蝕速度越快。最后，作用介質流動速度越快，介質中各種微小雜質對管道內壁的磨損就越嚴重，在流動的過程中對管道內壁防腐層造成極大破壞，大幅縮減管道壽命。

1.2.3 生物因素

采出液內部含有大量不同種類的微生物菌群，如硫酸鹽還原菌、鐵桿菌等，其營養獲取、排泄、繁殖、死亡等各種生物活動均會加快工程管道腐蝕速度。一方面，鐵桿菌可以將鐵離子轉變為三價鐵離子，進而與氫氧根發生化學反應生成具沉降性的氫氧化鐵，經過長時間的累積，在管道內壁形成厚重的污垢層；另一方面，還原菌能把物質還原成具有腐蝕性的硫酸根，使管道內部鐵物質生產硫化亞鐵等，對管道造成腐蝕[3]。

2 油田地面工程管道防腐施工技術應用

2.1 管道防腐蝕技術設計

油田地面管道防腐蝕施工效果、質量與具體設計方案具有緊密聯系，設計方案質量優劣可對防腐效果、質量造成直接性影響。據黑龍江省大慶市大慶石油管理局調查科統計資料表明，在我國油田地面工程中，低壓注水管道與污水管道普遍為鋼制復合管和玻璃管，污水在流通的過程中極易造成腐蝕問題。鑒于上述問題，建議在滿足管道強度標準的基礎上，采用非金屬類管道。在氯離子和硫化氫濃度較高的環境中，則應合理選取鎳基合金復合型管道。為避免局部急流腐蝕作用，應在急流沖擊部分加裝三倍管徑管道，在工人對管道進行焊接的過程中，應盡量選取抑制焊條焊絲，進而降低電偶腐蝕對管道產生的種種危害。在管道線路外部防腐蝕材料的選取過程中，應結合具體施工區域環境特點和腐蝕特點，外在破壞嚴重區域不可選用黃夾克防腐措施，水位較高的地區不可采用瀝青防腐措施。

2.2 管道外防腐技術

影響油田地面管道工程外防腐施工整體質量和細節質量的因素較多，如工作人員施工水平、防腐蝕材料、涂刷技術等。為確保管道外防腐施工的各方面質量和防腐蝕能力，應嚴格要求施工人員遵守相關技術要求和操作規范，合理選取防腐層原料，完善升級涂敷技術，進而確保油田地面管道工程外防腐整體施工質量。根據外防腐施工方法的不同，大致可將其分為滾涂、涂刷和空氣噴涂等多種形式。一方面，在眾多防腐施工方法中，涂刷法操作更為便捷，且涉及相關設備較少，時常用于管道外防腐施工，但是涂刷法防腐施工要求施工人員工作強度較高，大量工作需要人工完成，施工質量穩定性和效率是其最大的缺點，在施工過程中經常由于施工人員操作問題造成漆膜成型缺乏一致性；另一方面，空氣噴涂施工方法應使用專業化噴涂設備對空氣進行吸入和壓縮，再將氣體高壓噴射于管壁外部，其優勢是施工效率高、質量穩定，其缺點是相關設備價格昂貴，操作流程相對繁瑣復雜。

2.3 管道內防腐技術

現階段，油田地面管道內防腐技術大致可分為幾種，其中應用最為廣泛的是陰極防腐方法和電化學防腐方法。首先，在陰極防腐方法方面，通過在油田地面管道上施加電流，降低介質中腐蝕物質活性，有效控制管道金屬氧化速度，對管道內部薄弱部位形成良好保護作用，同時，陰極防腐方法被廣泛應用于大面積管道防腐處理；其次，在電化學方法方面，通過對管道施加電流，控制管道內壁腐蝕速度。在外部電流的作用下，管道本身電位方向發生變化，在管道內部形成具有防腐功能的金屬鍍層，進而實現全方位的防腐保護。

3 結語

綜上所述，隨著油田管道運行時間的增加，逐漸呈現出各種各樣的管道腐蝕問題，為我國管道施工領域帶來巨大挑戰。相關人員應針對不同腐蝕原因，采取具體防腐措施，進而延長管道使用年限，確保管道運輸的可靠性和穩定性，為我國石油事業的穩定發展提供良好的基礎保障。