油田地面管線防腐與維護

馮宇

摘要：本文結合油田地面管線運行環境和實際情況，在對散雜電流、微生物、管線材質等引起管線腐蝕的原因進行分析基礎上，對加強日常維護管理、涂抹防腐涂層、加強電化學腐蝕防范、完善日常管理制度、鋼管表面質量控制、科學應用緩蝕劑等具體防腐維護措施進行了探究。

關鍵詞：油田集輸;地面管線;防腐與維護

分類號：TE1U17

在油田生產中，注汽等措施應用較多，以及油田原油集輸需求，油田生產作業現場有大量集輸管線和注水管線等地面管線，油田污水、集輸介質中含有較多雜質和腐蝕性元素，污水溫度溫度比較高，易引發管線腐蝕甚至破裂。因此，要結合油田地面管線應用情況，對易引發腐蝕的原因進行分析，并著重對地面管線防腐和維護措施進行研究。

一、 油田地面管線腐蝕的主要原因

1、散雜電流

油田地面管線中，存在埋地和露地等管線，都不可避免的與土壤接觸，土壤中都存在一些散雜電流，這些電流大小不一、方向各異、來源多樣，常見來源有地下電纜接地、油田電氣化作業工具等，直流電和交流電都有。散雜電流會影響與土壤接觸的地面管線外壁，長期施加影響易增加管線腐蝕概率和程度。

2、微生物

在與地面管線接觸的土壤中，存在大量鐵細菌、真菌、硫酸鹽還原菌、硫氧化菌、腐生菌等微生物，這些微生物在與管線接觸后，會與金屬發生反應并產生一些代謝產物，會改變金屬管線理化性質，引發管線腐蝕。微生物腐蝕在油田地面管線腐蝕中占1/5以上，幾乎所有環境下都可能發生。

3、管線材質

油田地面管線采購和入場檢驗都嚴格按照生產標準進行把關，但在實際應用中，與后期高負荷的地面管線應用相比，個別情況下可能存在管材硬度不夠、厚度不足等問題。管材運輸中會產生一定熱應力，加大管材薄弱部位腐蝕概率，減少了管材防腐時效。地面管線使用中要進行大量管材焊接，不同管材金屬、母材膨脹和收縮系數差異會誘發細小裂縫，并造成一定的殘余應力，這些細微問題在地面管線長期使用中會成為管線腐蝕的源頭，在大負荷應用下迅速擴展。同時，管材管線不正確使用還會影響管線輸送的有效性。

二、 油田地面管線防腐維護的對策措施

1、加強日常維護管理

要嚴格落實管線日常維護規范和檢修標準，從細微處入手抓好管線工況條件監測、維護和維修，防止因細小問題引發腐蝕。在地面管線填埋中，要嚴格回填土規格控制，采用細沙土回填，防止存在大顆粒石頭或棱角明顯的物質摻雜，造成管線劃傷等問題，并杜絕管線存在回填不完整問題，回填后要整體檢查。要突出對管線焊接口的檢查，防止因補口質量問題影響管線使用，管材焊接必須由專業人員持證上崗，嚴格落實焊接操作和監督、驗收等標準和規范。要加強管線日常檢查，特別是管線鋪設完成后，要事先進行防腐層完整性檢查，防止出現防腐層剝離、中間部位翻新管等問題，避免外在因素造成管材破壞。要加強管材的搬運管理，杜絕、減少管材下溝等環節對管材特別是防腐保溫層的損壞，出現損壞要及時補傷。

2、涂抹防腐涂層

防腐涂層涂抹是最直接的防腐措施，要購買高質量防腐涂料，在管線表面進行均勻涂抹，使管材與環境和介質中的水分、氧氣等隔絕，形成完整保護層，使管線不受周圍環境和介質性質影響。通過防腐涂層涂刷使管線構成封閉空間，并且操作方便、防腐性好，在實際應用中較為普遍。

3、加強電化學腐蝕防范

要針對地面管線電化學腐蝕問題，著力改善管線工作環境，通過陰極保護技術合理控制管線保溫層。具體操作中，對待保護地面管線接通陰極電流，使管材金屬達到極化要求，實現金屬電位偏移，降低金屬陽極溶解速度。特別是在長輸管線等地面管線中，陰極保護技術應用較多，但在注水管線等油田作業現場管線應用上還要加強探索和研究。

4、完善日常管理制度

要改善傳統重視管線技術應用和投資、忽視管線日常監測檢查和維護保養的錯誤理念，提升管線維護維修、巡查監督力度，降低腐蝕面積和速度。要根據企業地面管線布局和運用情況，建立完整的管線管理體系，優化管線防腐和維護責任劃分，明確工作職責，強化責任意識和專業化維護維修知識培養，做好預防、控制和科學處理管線腐蝕工作。要加強技術人員培訓，提升專業素質，確保能快速、高效、科學的進行防腐工作。

5、鋼管表面質量控制

管材表面處理是確保防腐質量的重要方面，要對管材表面進行檢查，確保及時發現管材表面質量缺陷，有針對性的補傷和處理，特別是對偏口、坡口損傷、裂片、分層、劃痕等要高度重視，必要時進行打磨等處理，但要注意將管材厚度控制在規范要求標準內，防止打磨后打磨部位過薄引發后期應用中破裂等問題。要檢查表面是否存在污垢、油脂等附著物，采用合理方式清洗。在進行鋼管“拋丸除銹”前要檢查鋼管表面溫度和拋丸環境，確保在規范條件下施工。要落實表面質量施工環境、管材等方面施工要求，針對實際情況采取針對性措施：環境濕度在85%以上時要停止拋丸作業，鋼管表面溫度低于露點溫度5℃以上時要進行鋼管預熱（預熱溫度60℃-95℃范圍內）處理后再進行拋丸除銹。打砂工段工作人員要根據鋼管表面銹蝕和磨料情況等，優選鋼丸磨料、鋼砂和作業裝置，結合拋丸效果進行磨料比例調整，拋丸機械需自帶磨料回收裝置，磨料應用中必須確保清潔干燥，防止存在污染物質污染基底。在正式應用前，要根據ASTMD4940標準檢驗磨料的含鹽量和磨料等，確保含鹽量在300μS/cm以下，在應用20min后觀察磨料表面清潔度，確保不存在油污等，要杜絕使用石英砂等無機磨料。拋丸除銹工藝完成后要確保表面不存在殘留物，等級達到“凈白級”。要利用吹塵設備等將鋼管內表面附著的塵土和磨料等清掃干凈，防止影響防腐涂層的涂覆效果，確?；覊m度在2級以上。

6、科學應用緩蝕劑

可結合地面管線情況，在腐蝕環境內添加適量緩蝕劑抑制腐蝕，通過對鋼管表面的物化作用降低金屬腐蝕速度。具體要根據管線的應用溫度、介質流速、濃度等，優選適用緩蝕劑。在管線由不同金屬構成的情況下，要聯合應用多種不同的緩蝕劑。緩蝕劑應用要與其他防腐和維護效果配合，確保達到最佳效果。

三、結論

綜上所述，油田地面管線腐蝕嚴重影響管線使用，要針對管線腐蝕常見主要原因，有針對性的采取防腐和維護措施，加強內外防，提升管線防腐效果，確保油田生產作業正常進行。

參考文獻：

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[2]張江江，張志宏，劉冀寧，高淑紅.油氣田地面集輸碳鋼管線內腐蝕檢測技術應用[J].材料導報，2017（S2）.

（中石化新疆新春石油開發有限責任公司，山東東營257000）