地下金屬管道及容器的腐蝕與防腐措施分析

董占芬

（大慶油田工程建設公司國際事業部，黑龍江 大慶 163000）

1 油田地下金屬管道及容易發生腐蝕的原因

1.1 防腐蝕保溫結構存在弊端

因防腐保溫結構設置不合理或失效，導致金屬管線及容器出現腐蝕現象加劇的多為投產時間較長的工藝設備，由于設備建設時間較早，其保溫結構缺陷體現更為明顯，設備腐蝕嚴重。早起油田管道的防腐工藝，多為泡沫塑料外加玻璃布的結構，或聚乙烯泡沫塑料防腐層俗稱“黃夾克”，上述兩種防腐結構，在金屬部件表面沒有形成直接的保護層，在防腐層受到破壞時，金屬表面會直接接觸空氣和腐蝕物質，加快了其腐蝕和氧化進程，導致設備腐蝕超出控制[1]。

1.2 管道外部環境影響

受油田企業管道工藝設備的使用需求決定，油田金屬管道一般深埋地下，同時管線長度較長，同時地域跨度較高，設備所處環境十分復雜惡劣，在工藝設備的生產過程中，容易受到多方面的腐蝕因素影響，導致設備出現腐蝕現象，如地下高溫潮濕的環境，北方地區冬季的低溫環境，以及地下微生物等物質，均會造成防腐層破損，在破損點形成陽極，非破損區域形成陰極，極大的提升了腐蝕效率。

1.3 管道內部流通介質影響

金屬管道以及容器設備，在油田的生產中承擔著原油以及相關石油產品的運輸儲存功能，原油以及相關產品均對金屬存在一定的腐蝕性，長期儲存運輸此類介質，會加速管線以及金屬容器的腐蝕現象發生速率，并導致管線以及容器顳部出現污垢沉積等問題。造成管線的進一步腐蝕。油田管線內運輸介質種類較多，從其物理定位角度主要可以分為油、水、氣三種類型，其中水管線腐蝕現象最為明顯。因腐蝕問題導致管線工藝設備出現運行故障的事件中，水管線占比51%。

2 油田容器的腐蝕成因分析

2.1 油罐的腐蝕成因分析

油罐是油田生產中重要的生產原料、原油、成品油以及相關原油煉化產品的儲存工藝設備之一，受氣結構特點以及存儲介質性質決定，油罐的腐蝕位置多集中于罐體頂部以及罐體的底部兩個區域。不同地域環境以及存儲介質決定其腐蝕現象的高發區域，其中罐體頂部腐蝕現象較為嚴重多出現于南方油田以及日照時間過長的東部區域，由于罐體長期處于高溫或強日照環境下，管內水蒸氣含量較高，在罐體頂部不斷冷凝，最終造成氧濃茶電池現象，加速罐頂的腐蝕現象。而罐底腐蝕多發生于罐底部焊接熱影響較高的區域[2]。

2.2 清水罐和污水罐的腐蝕

以上兩種容器的腐蝕多發生在氣液相界面的交互部位，同時，污水罐介質中的氯離子、碳酸根離子含量較高，是造成容器腐蝕的主要原因[3]。

2.3 脫水器和過濾罐的腐蝕

脫水器、沉淀罐、過濾罐等金屬容器設備也是油田生產中不可缺少的設備工藝之一，上述設備同樣也存在腐蝕進度較快等問題。導致上述設備腐蝕現象加劇的影響因素主要有以下幾種[4]。其一，設備在定制生產過程中，雖然進行對應的防腐處理，并針對防腐效果進行測試。但其測試環境多為實驗環境下，與實際使用環境相差較大，其防腐效果驗證結論不夠客觀；其二，在容器的使用過程中，外部保溫層因風化以及溫差原因導致出現破損和脫落現象，讓容器外壁直接與腐蝕因子接觸，產生腐蝕現象；其三，容易內部流通水介質的溫度過高，造成可溶性鹽含量嚴重超標，加速了腐蝕現象。

3 油田金屬管道及容器的腐蝕處理對策分析

3.1 管道腐蝕評價及維修處理技術分析

管道腐蝕現象的發生影響因素較多，不同原因造成的管線腐蝕現象有不同的應對處理辦法，因此在進行管道防腐工作之前，應針對管線的實際腐蝕狀況進行原因分析，采用相關的技術手段對腐蝕位置進行檢測分析，判斷其腐蝕原因，并以此作為防腐方案的制定基礎，從而制定更有針對性的差異化防腐措施。防腐措施的制定應從腐蝕面積控制以及腐蝕深度控制兩個角度進行，并對腐蝕現象進行合理評級，針對不同級別的腐蝕現象采用不同的處理措施，確保防腐措施實施的合理化[5]。

3.2 管道腐蝕修復技術

在管道腐蝕的修復工作中，首先應對腐蝕位置進行劃分，區分為管線外部腐蝕和管線內部腐蝕兩類，應制定針對外部腐蝕和內部腐蝕的區別防腐措施。在針對外部腐蝕現象中，常用的防腐技術有加固修復技術、修補劑修補技術、管道外加固修復技術等。不同的修復技術有著不同的防腐以及使用范圍，首先外部腳骨技術適用于管線大面積損傷的修補工作中，修補劑修補技術則適合面積較小的損傷修復中。針對管線的內部腐蝕現象，應采用內修復技術，通過對應的技術手段，在管線內部加設內襯隔絕管線內壁與腐蝕因子的直接接觸，從而實現防腐。

3.3 油田容器修復技術分析

金屬容器與金屬管線的修補技術，從技術原理角度基本相同，但在實際的修補操作中存在一定禪意，首先金屬容器對容器容量有一定的要求，在針對修補技術的選擇中，應充分考慮修補技術對容器容量的影響，因此是選擇修補方法前，應做好現場實驗工作。維修人員需充分考慮到容器內部的介質儲存需求，避免發生不合理的維修操作，保障維修質量的基礎上，綜合提高容器的使用安全