鉆井架的防腐工藝探析

趙慶

摘 要：探究鉆井工程中主體設備鉆井架防腐工藝的改進必要性，分析了鉆井架腐蝕的種類、腐蝕的原理，并針對腐蝕機理、腐蝕狀況，筆者就石油鉆采設備鉆井架的防腐工藝展開相關的調查研究，查究其中所存在的問題，并提出完善石油鉆采設備鉆井架的防腐工藝的針對性措施。

關鍵詞： 鉆井架;腐蝕;工藝

前言

鉆井工程中最為重要的主體機械結構件就是鉆井井架。鉆井工程業務的開展時常都在氣候惡劣的野外露天環境中作業開采，鉆井架就會時常受到鉆采固控設備使用的各種泥漿中的酸、堿、鹽等威脅，鉆井機械受到嚴重的腐蝕侵襲。腐蝕是自然界中非常普遍的化學現象。金屬表面與周圍介質發生化學及電化學作用而遭受破壞表面金屬層的現象，就叫做腐蝕。造成機械設備、機械結構件損壞甚至報廢的主要原因就是腐蝕。當設備發生了腐蝕，其使用效率以及壽命就會大打折扣。特別是對于鉆井架而言，就更是有著不可估量的危害以及損失。

本文將從這一現象切入對石油鉆采設備鉆井架的防腐工藝探析。分析其發生腐蝕的原因，并探討出較為科學合理的防腐工藝，希望能夠對目前國內石油鉆采鉆井架所采取的防腐措施中起到積極的啟發作用。

1 鉆井架的防腐工藝完善的必要性分析

腐蝕根據不同的原理有多種分類：按腐蝕機理可分為化學腐蝕和電化學腐蝕;按照環境介質不同可分為大氣腐蝕、土壤腐蝕、電解質腐蝕、非電解質腐蝕、接觸腐蝕、應力腐蝕等;按照腐蝕的形態分為普遍腐蝕、局部腐蝕和應力腐蝕斷裂等。

石油的鉆探開采的地方往往都在干旱的沙漠、海洋、灘涂等一些環境惡劣、地理位置十分復雜的地形。鉆探開采設備的部件長期裸露在一個特定的環境中，氧氣、酸、堿和水分等會對設備造成不同程度的腐蝕;鉆井設備在鉆進過程中會與多種液體直接接觸，如水、泥漿、壓縮空氣，同時還有很多含有化學成分的沖洗液、乳化液、機油、潤滑油等極有可能腐蝕設備的混合液體。由于各種因素的相互作用，往往產生非常嚴重的腐蝕，一般包括應力腐蝕、腐蝕疲勞、空蝕腐蝕等。鉆井架一旦出現了腐蝕，其的使用壽命就會大打折扣，尤其在鉆井過程中，如遇地層中有硫化氫氣體從井內溢出，硫化物和氯化物會與機械表面發生化學反應，會造成鉆具、井架的嚴重化學腐蝕。同一設備接觸多種物化性質各異的介質，也會加速腐蝕。這種情況下，化學腐蝕是具有破壞性的，被硫化氫嚴重腐蝕的鉆具必須要強制報廢的。并且發生意外事故而造成人員傷亡的幾率也大大增加。因此，為了避免以上情況的出現，應該進一步提高并完善鉆井架的防腐工藝。

對于鉆井架，我們應該通過科學的手段做好井架的設計選型、使用及維護保養工作，嚴格控制鉆井架的腐蝕情況，才能保證其使用壽命和經濟價值，也就保證了安全，增加了鉆井工程的經濟效益。

2 鉆井架使用防腐過程中存在的問題

2.1設備維護力度不足

在石油的鉆采過程中，很多作業人員由于惡劣的工作環境，往往會忽略鉆井架的保養或者維護。開采設備大部分的工件都是制作自鋼材。而鋼材在長期接觸沙漠、灘涂、海洋等環境的情況下，很容易發生外皮老化等腐蝕現象。如果作業人員沒有為鉆井架表面涂上一些諸如底漆或者涂層之類的保護措施，那么開采設備在一段時間后就出現了腐蝕現象，進而影響了石油鉆采的工作進程，同時也影響了石油鉆采的成功率。

2.2油漆配套不合理

這里說的油漆是指鉆井架表面所需要噴涂的面漆。處于對海洋或者沙漠環境的考慮，鉆井架的防腐工藝需要進一步完善。而一些作業人員認為只需要定期定量在鉆井架表面噴涂上油漆就可以達到防腐的目的了。然而事實上并非如此。工件表面所使用的油漆是講究配套使用的。例如雙氧底漆和鋅的比例混合就是對結構件一個綜合的防腐處理。而作業人員在噴涂過程中過多的消耗了鋅，那么就會大大減低了油漆的耐候性，還影響了結構件表面的美觀。

3 完善鉆井架的防腐工藝

3.1優選油漆型號

經相關的調查比較發現，脂肪族聚氨酯面漆有著較好的防腐性。因為開采設備的工作環境大都是在沙漠、海洋、灘涂等一些較為復雜惡劣的地形。而油漆的抗擊氣候能力直接影響著開采設備的防腐能力。脂肪族聚氨酯面漆還有著很強的抗磨損抗沖擊的能力，能夠很好的保護開采設備的外皮以及內部的物理構造。在具有防腐性的面漆類型中，脂肪族聚氨酯面漆是一種最佳的選擇。此外，氯化橡膠面漆的也具有很強的防腐性，并且還具有非常優異的耐水性能。很多處于海洋或者灘涂的鉆探開采往往選擇使用氯化橡膠面漆。除了其本身較強的耐水性能之外，在耐酸性能以及耐堿性能上也是十分之強的，十分適合用來作業于濕潤的環境。

3.2完善涂層配套體系

石油的鉆采對于開采的地理環境以及開采的設備也都有著特殊的要求。由于石油的鉆采作業大都是裸露于大氣中或者是深水中，而開采設備的很多主要部件例如井架，鉆臺等大都是用鋼鐵制作而成的。因此設備的防護性較差。而為了能夠將設備和外界的惡劣環境相隔開來，應該采用在設備外部加上保護涂層的措施。這是一個簡單且可行性較強的防腐工藝。例如油漆就是一種很不錯的涂層保護材料。值得注意的是，在油漆的選擇上應該充分考慮到一下因素。首先是其防銹性能。因為保護涂層的最基本作用就是防腐。而設備生銹會進一步導致腐蝕的發生。其次就是保護涂層的耐候性以及柔韌性。只有將這些油漆的性能都考慮進去了，才能給設備加上一個理想的涂層保護。

3.3防腐噴涂工藝

前面提到的完善涂層配套體系是一個行之有效的防腐措施。而根據不同的涂層工藝所具有的防腐性能有所差異，因此應該在加上保護涂層之前先為設備外部涂上底漆。這里的底漆是先采用噴砂進行預處理。這樣的做法是想要提高底漆和工件表面的粘著力。讓底漆能夠和設備表面在較短的時間就能夠迅速依附。底漆的點涂對溫度有著一定的要求。最佳的溫度應該在五攝氏度左右。底漆和后面油漆的噴涂應該在三個小時和一天之內。這樣所噴涂上去的漆膜就不容易受外界的溫度或者濕度的影響而發生掉落。噴完底漆之后，然后再涂上封閉漆起到固定漆膜的作用。每涂上一層新面漆之前，都要確保每個涂層的干燥度。這樣工件表面和油漆之間的附著力才有保障。

結論

綜上所述，鉆探開采設備的防腐工作，關系著鉆探開采設備的使用壽命，更關系著鉆探開采工程的安全實施鉆井。如果鉆井架發生嚴重腐蝕等狀況，不僅會影響到鉆井工作的效率，甚至還可能會影響到鉆井人員的生命安全狀況。因此，完善石油鉆采設備的防腐工藝是十分有必要的，具有十分重要的現實意義。我們需要的不僅僅是一套專業的設備，還需要在設備的維護保養上下足功夫，在鉆井架的防腐的原理和工藝上實現創新突破，以不斷降低鉆井成本和保證鉆井安全，更有力促進鉆探事業發展。

參考文獻：

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