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對于油田企業而言,必須做好能源輸送安全工作,才能夠實現自身的可靠發展。油田地面工程管道運輸期間的防腐工作直接關系到能源傳輸介質的完整性與安全性,必須引起工作人員的高度重視。
1油田地面工程管道腐蝕原因
油田地面工程中多數管道所處環境條件惡劣,地下環境復雜多變,地上環境潮濕,加之受到氣候條件影響,管道銹蝕可能性較高。具體而言,導致油田地面工程管道腐蝕的原因包括三大類型:其一是生物化學腐蝕,是指管道在地下或潮濕環境中因細菌新陳代謝而對管道表面結構穩定性產生影響,進而誘發的腐蝕問題;其二是電化學腐蝕,是指管道中金屬與非電解質產生化學反應,導致管道表面出現腐蝕現象,雖然腐蝕速度滿,但涉及面積大;其三是化學腐蝕,是指空氣中氧氣、水分與管道金屬材料產生化學反應所誘發的腐蝕現象。
2管道防腐施工技術
針對管道運輸高腐蝕介質期間極易產生的腐蝕問題,相關人員高度重視并對防腐技術展開了系統深入的研究。作為管道防腐施工中綜合性能最為突出的技術形式之一,管道噴涂防腐技術是指通過噴涂單層熔結環氧粉末以及改性熔結環氧粉末的方式,在管道表面形成防腐涂層與保護層,以達到改善管道運輸期間防腐性能的目的。此項技術在管道表面構建了雙層的防腐涂層,機械性能突出,對高溫以及沖擊作用力的承受能力強。也有相關工程實踐中對管道噴涂方案進行改進,形成了熱噴涂防腐技術。此項技術是選用鋅、鋁等金屬材料噴涂管道表面,以達到形成防腐層,改善管道防腐性能的目的。與其他管道防腐技術相比,熱噴涂防腐技術所形成涂層具有極強的附著力,對管道運輸中面臨的熱脹冷縮變化有良好適應性[1]。此項技術措施在現階段的管道防腐施工中同樣應用廣泛。為避免管道傳輸介質期間因電化學作用產生腐蝕問題,可通過輔助陽極與電流的方式控制管道埋設土壤內的電流流量。施工人員可以選用石墨顆粒或冶金焦炭作為回填材料,將上述材料填充至管道埋設區域土壤陽極周邊,以降低地床接地電阻,形成陽極地床,進而達到預防電化學腐蝕的效果。并且,從防腐施工方案實用性的角度上來看,外加電流陰極保護防護技術能夠科學控制輸出電流,管道防護保護的面積大。隨著本技術方案使用規模的擴大,資金投入也相應減少,因此在目前管道施工實踐中,本方案的可行性是非常高的。但同時也需要注意的一項問題時,本方案大規模使用時存在電磁干擾的問題,為確保應用質量,需要做好電源維護以及電源管理的工作[2]。緩蝕劑防腐劑能夠最大限度地規避腐蝕介質對管道的影響,本技術方案的見效速度快,且前期資金投入較低,應用便捷,目前在地面管道工程,如天然氣管道敷設施工中得到了非常廣泛的應用。此項技術措施的基本原理是:存在于緩蝕劑內的成分因子具有極強的吸附性,可大量吸附于管道金屬表層,以改變管道金屬表層作用下的電荷狀態,且能夠形成保護層,隔離管道金屬表面電荷與物質,進而達到減緩控制管道腐蝕速度的目的。
3管道防腐施工期間注意事項
前期設計環節中應當始終堅持以質量控制為核心,將管道防腐作為控制基礎,結合油田工程敷設區域周邊環境、氣候等基礎條件,確定最佳設計方案,并通過系統論證與反復研究,確定設計方案的實施難度與成本投入,以最大限度地保障防腐施工方案的順利實施。油田管道敷設施工前,需要對運輸至施工現場的材料質量進行反復核對,重點觀察材料外觀是否存在損傷、不平整或劃痕,并抽檢抗腐蝕性能,上述檢查確認無誤后方可展開施工作業。更為關鍵的是,在選擇材料時,作業人員必須充分評估施工現場的實際需求,考慮圖紙設計方案要求以及防腐涂料、管道運輸環境等基本情況,選擇性能最佳的防腐材料。如在污水、低壓環境中,玻璃管、鋼骨架復合管道腐蝕可能性大,雖金屬管線強度高,但由于經上述介質,因此仍然以非金屬管線為首選方案。為適應CL以及H2S腐蝕問題,可以選用能對鎳基合金與腐蝕介質進行有效隔離的管道材料,如選用具有雙層結構鈍化膜的鎳基合金雙金屬復合管線。而對于目前工程實踐中較為常見瀝青涂層防腐管道而言,此類防腐材料對于常見有機溶劑以及強氧化劑,如油類、醇類、以及脂類等的耐腐蝕性差,因此不建議將此類管道應用于生根植被比較茂盛或水位較高的區域內[3]。在油田工程管道施工期間,防腐施工管理的主要環節包括以下三個方面,第一是油田工程管道設施敷設期間,必須安排專人提前科學且嚴格的對施工區域自然環境條件進行科學評估,根據實際環境條件,制定科學有效且合理的防腐方案。結合環境要求,在控制投入成本的前提下,優先選擇對施工條件要求低且不會增加投入成本的技術方案進行敷設施工。除此以外,管道防腐施工期間還需要安排專人做好檢查工作,一旦發現問題需要第一時間對故障區域進行修復或直接更換關鍵,提高防腐性能,預防泄露事故[4]。
參考文獻:
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[2]葛小海.薩中油田埋地管道腐蝕原因分析與對策[J].油氣田地面工程,2018,37(7):85-88.
[3]趙超.油田集輸管道防腐技術優化探討[J].建筑工程技術與設計,2018(35):43-47.
[4]趙元壽,羅曉莉,方雷,等.綏靖油田地面集輸管道腐蝕檢測技術研究與應用[J].油氣田地面工程,2018,37(9):82-86.
作者:呂向升 張益民 劉曉 沈松 安國峰 單位:克拉瑪依勝利高原機械有限公司