試析海洋石油平臺(tái)工藝管線防腐技術(shù)進(jìn)展

劉富強(qiáng)

摘 要：海洋作為嚴(yán)酷的生產(chǎn)環(huán)境，在海洋石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要是以海上鉆井平臺(tái)、采油平臺(tái)等為主，在海上很多機(jī)械設(shè)備的腐蝕損害都會(huì)造成自身運(yùn)作過(guò)程中的故障問(wèn)題。海洋石油平臺(tái)管線的腐蝕，也會(huì)給企業(yè)自身帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，甚至還會(huì)存在事故隱患。因此本文主要對(duì)當(dāng)前海洋鉆井平臺(tái)上設(shè)備設(shè)施的腐蝕原因及防腐措施進(jìn)行一定的介紹，在此基礎(chǔ)上探討海洋石油平臺(tái)工藝管線的防腐技術(shù)。結(jié)合具體實(shí)際，分析目前海洋石油平臺(tái)上工藝管線防腐蝕技術(shù)的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：海洋;石油平臺(tái);工藝管線;防腐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.056

0 引言

現(xiàn)階段我國(guó)海洋石油的發(fā)展情形來(lái)探究，在全球石油總量的比例是35%，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＳ绕涫窃诤Ｑ笫烷_(kāi)采過(guò)程中，大部分是依靠石油平臺(tái)和工藝管線來(lái)進(jìn)行的，對(duì)于深海中的石油平臺(tái)來(lái)說(shuō)不斷的優(yōu)化管線的防腐蝕技術(shù)，對(duì)于深海中的石油開(kāi)發(fā)具有重要的意義。

1 管線的腐蝕

嚴(yán)酷的海洋環(huán)境和復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，會(huì)使得金屬在不同的結(jié)構(gòu)和不同的環(huán)境下造成不同程度的腐蝕。在海洋上由于海水、鹽霧和一些腐蝕介質(zhì)，有可能會(huì)使金屬本身發(fā)生一定的腐蝕情形。同時(shí)在海上由于長(zhǎng)期的沖泡、沖擊和渦流等機(jī)械作用下也會(huì)因?yàn)榧?xì)菌的存在而造成管線腐蝕。嚴(yán)重的腐蝕情況會(huì)造成海上石油平臺(tái)坍塌，造成極大的安全隱患。

1.1 環(huán)境因素

在自然海洋環(huán)境中，海洋本身具有一定的腐蝕特性，大氣區(qū)、潮流區(qū)等不同區(qū)域的海洋環(huán)境中腐蝕的程度也是不同的。在海洋石油平臺(tái)的防腐設(shè)計(jì)過(guò)程中，要針對(duì)海面以上的設(shè)備和所處的防腐環(huán)境進(jìn)行具體的分析，了解物體表面的水膜和已形成的鹽分。要了解在海洋大氣中鋼鐵的腐蝕程度。在海洋中除了海洋環(huán)境是腐蝕的因素之外，太陽(yáng)的照射也是影響腐蝕的重要環(huán)境。太陽(yáng)的照射可以促進(jìn)銅或鈦金屬腐蝕反應(yīng)，或者是輔助收集水分和塵埃，促使海洋大氣中金屬的腐蝕速度加快，有時(shí)會(huì)因?yàn)楦g嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致一些由于塵埃腌漬無(wú)法清理干凈，破損管線涂層，形成縫隙，造成金屬表面的腐蝕。針對(duì)這些問(wèn)題要加強(qiáng)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)腐蝕情況的了解，并進(jìn)行及時(shí)的處理。

1.2 介質(zhì)物性

海洋平臺(tái)的工藝管線設(shè)置過(guò)程中，有多種介質(zhì)會(huì)影響管線自身的腐蝕。例如在輸油管線中往往水是飽和的，當(dāng)管線內(nèi)部溫度下降的時(shí)候，飽和的水會(huì)從原油中聚集起來(lái)，增加輸油管線內(nèi)儲(chǔ)水量，對(duì)管線造成腐蝕。一部分游離的水進(jìn)入管線內(nèi)，與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)對(duì)管線造成腐蝕。其次，在二氧化碳作用下，與另一部分游離水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)對(duì)管線造成一定的腐蝕，管線中二氧化碳的濃度高低絕對(duì)管線腐蝕程度，濃度越高，溶液酸度越大，管線腐蝕越嚴(yán)重。

1.3 人為因素

在防腐設(shè)置過(guò)程中，要對(duì)于防腐意識(shí)加以重視。現(xiàn)階段很多負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工作人員在管線設(shè)計(jì)過(guò)程中不重視腐蝕因素的話，就會(huì)造成設(shè)計(jì)中存在缺陷。所以在管線設(shè)計(jì)過(guò)程中要加強(qiáng)防腐蝕設(shè)計(jì)的理念，加強(qiáng)對(duì)于工程質(zhì)量的完善，如果有一些施工人員為了追求利益和節(jié)約生產(chǎn)成本而忽視了對(duì)于腐蝕工藝的利用的話，就會(huì)導(dǎo)致工藝管線出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致工程受到影響。所以設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真了解腐蝕控制的措施，采取預(yù)防性的腐蝕控制方案，選擇合理的材料以及工藝的處理，明確工藝設(shè)計(jì)中的工況介質(zhì)的使用。施工人員要進(jìn)行及時(shí)的分工，要做好對(duì)于施工工作的具體完善工作，確保工程技術(shù)的質(zhì)量。

2 海洋石油平臺(tái)工藝管線防腐技術(shù)分析

2.1 工藝管線外部防腐技術(shù)

為了保證工藝管線外部不會(huì)遭到嚴(yán)重的腐蝕，可以采用以下的防腐材料。選擇耐磨的防腐材料作為海洋平臺(tái)石油工藝管線的防護(hù)、保護(hù)層，通過(guò)對(duì)于有色金屬鎳鋁合金的使用，可以對(duì)于工藝管線建立一層保護(hù)層。采用不銹鋼的工藝管線，能有效的加強(qiáng)防腐工作的落實(shí)。同時(shí)在管線中的外部，涂上防腐材料，采用合理的陰極保護(hù)技術(shù)，能增強(qiáng)海洋平臺(tái)工藝管線的防腐能力。在一定程度上，會(huì)減少海洋石油平臺(tái)工藝管線的腐蝕情況。在防腐層選用適當(dāng)?shù)牟ＡЮw維和玻璃鱗片，在施工時(shí)加強(qiáng)對(duì)工藝管線表面進(jìn)行外包裝防護(hù)，合理的采用陰極保護(hù)和涂層保護(hù)的防腐方案，利用管線結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)電流屏蔽等問(wèn)題及時(shí)處理，加強(qiáng)對(duì)管線自身焊接工藝的處理。

2.2 工藝管線內(nèi)部防腐技術(shù)

針對(duì)工藝管線內(nèi)部的防腐技術(shù)，首先要選用耐腐蝕性的金屬材料，同時(shí)，在管線內(nèi)存在腐蝕的原因，大部分是因?yàn)樗嵝缘臍怏w導(dǎo)致管線自身的腐蝕。所以在選材過(guò)程中，要選擇一些可以有效對(duì)抗酸性腐蝕氣體的不銹鋼，這些不銹鋼要具有耐晶間腐蝕力強(qiáng)，脆性小等特征。可以有效的減慢工藝管線自身的腐蝕速率，同時(shí)在工藝管線建設(shè)的過(guò)程中要針對(duì)海洋實(shí)際情況，考慮建設(shè)的實(shí)際條件，改變工藝管線的使用環(huán)境。在管線內(nèi)部要加入甲醛等物質(zhì)，以便可以將游離水淡化。在管線中添加水合物或抑制劑等方式來(lái)有效的緩解工藝管線內(nèi)部的腐蝕情況。在工藝管線內(nèi)部材料設(shè)置的過(guò)程中也要考慮實(shí)際的環(huán)境情況，在材料選擇的過(guò)程中，要選擇溫度較低部分應(yīng)用碳鋼材料，溫度較高時(shí)要選用具有隔熱層的合金材料，同時(shí)采用陰極保護(hù)技術(shù)時(shí)，將工藝管線內(nèi)部設(shè)置電化學(xué)防腐和覆蓋層防腐，有效的確保電流的穩(wěn)定和流動(dòng)。在管線內(nèi)部可以采用熱鍍和電鍍的方式，建立起金屬涂層，預(yù)防管線腐蝕。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，海上設(shè)備的腐蝕損害是一個(gè)不能完全解決的問(wèn)題，所以需要制定有效的防腐蝕措施，對(duì)于管線腐蝕現(xiàn)象存在的原因進(jìn)行分析。加強(qiáng)對(duì)于防腐蝕措施的建設(shè)，可以有效的保持海洋石油平臺(tái)的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)的效率，縮短生產(chǎn)的周期，解決腐蝕問(wèn)題，也可以避免環(huán)境的污染，增強(qiáng)對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。

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作者簡(jiǎn)介：劉富強(qiáng)（1979-），男，天津人，本科，中級(jí)，主要從事海上石油管道設(shè)計(jì)工作。