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摘要：我國社會經濟的快速發展，推動了我國石油化工行業得到了長足的進步，不管是生產規模還是生產能力，都取得了顯著的成果。原油地面運輸的可靠性與安全性已經基本滿足生產的需求。而隨著國內原油輸送過程中管道系統的應用的逐漸廣泛，原油管道的建設環境也趨于復雜化，容易受到外部環境干擾，本文針對油田地面工程中的管道防腐施工技術進行分析。
關鍵詞：油田地面工程；管道防腐；施工應用
0引言
油田地面管道由于長期處于暴露環境中，所以容易受到天氣冷熱變化、以及風吹雨淋等影響，且是由屬于腐蝕性介質，油田地面工程管道在運行過程中，容易出現一些腐蝕造成的問題，對于石油運輸造成影響。研究油田地面工程管道的防腐技術，并提升管道的防腐性能，對于管道壽命有著直接的影響。
1油田地面工程管道防腐施工的相關概述
油田地面工程管道工程量大且網絡復雜，管線跨越的地域廣闊，需要經過多種氣候區域，所以油田地面工程管道所遇到的腐蝕問題也更加嚴重和復雜。油田地面工程管道涉及到的防腐施工技術具有較高的難度，其防腐的效果也存在著一定的差異性。國內油氣資源較為短缺，許多國內油田經過長期開發后，已經進入到高特含水期，需要利用聚合物驅、注水開發等復雜的技術手段采集油田中的石油。另外還要涉及到一些特殊的修井作業，其采出液中水礦化的問題嚴重，結垢離子濃度較高，地層中具有腐蝕性的二氧化碳濃度導致了油田地面工程管道中的腐蝕程度增強，并加快了污水處理管線以及含水管線的腐蝕，對于回注系統管線也有一定的腐蝕。一些管道在實際生產后半年時間，就已經出現了腐蝕和穿孔等問題，需要重新進行施工，對于油田的生產造成負面影響，也進一步提升了油田地面工程管道進行防腐處理的成本與工作量。油田地面工程管道腐蝕的類型分為外腐蝕和內腐蝕。首先是外腐蝕，主要指的是油田地面工程管道由于在自然環境中暴露，其管道外壁所出現的腐蝕，與地下石油管道對比而言，在外部暴露的地面管道更加容易受到外部環境的影響，其工作的環境復雜，所以遇到的外壁腐蝕等問題也更加的嚴重。管道的外壁由于直接接觸自然環境，所以在防腐施工的過程中，必須要對施工環境中管道的腐蝕情況加以分析，并了解到腐蝕的原因和特點，并選擇相應的防腐材料。當然也有可能由于防腐材料選擇不當，無法獲得理想的防腐效果，甚至會加快老化和腐蝕。油田地面工程管道的內腐蝕指的是管道內壁與介質之間出現的腐蝕現象。與外腐蝕比較而言，內腐蝕的處理更加困難，且運行維護的過程也更復雜[1]。油田地面工程管道工作中的介質中含有硫化物、二氧化碳、溶解鹽、沙石、細菌等多樣化的腐蝕成分。在管道的運行中，其防腐層也會不斷的磨損，并失去防腐功能，導致管道出現內壁腐蝕，演化為裂縫或者穿孔等故障。隨著油田的開發過程持續，其含水量也不斷提升，導致出現更加嚴重的內腐蝕問題。
2油田地面工程管道腐蝕的原理
油田地面工程管道腐蝕的因素多種多樣，首先是化學因素。油田地面工程管道中的采出液中存在著大量聚合物，所以有礦化現象、懸浮物以及腐蝕性物質多，油田的采出液中酸堿度由于二氧化碳的溶解，出現了酸性的性質，并進一步加快了對于金屬管網的腐蝕。采出液中的礦化現象，導致氯離子濃度高，對于地面工程管道也有影響，腐蝕的效果越發明顯。物理因素也是油田地面工程管道腐蝕的重要因素之一。受到管網外部溫度、傳播介質壓力、流速等不同因素的影響，管道的復雜環境也促使了管道腐蝕現象。溫度與離子的活躍度較高，溫度高的同時，離子的活性也提升，出現更加嚴重的腐蝕問題。地層水體中的溶解氣體含量，對于油田地面工程管道的腐蝕速度也有著直接的影響。介質流動速度導致了介質中的雜質對于管壁的磨損加大，長期的磨損也導致了防腐層出現破壞，并降低了管道的壽命。油田采出液中含有著不同類型的微生物群，如鐵桿菌、硫酸鹽還原菌等，這類微生物的生物活動都會造成腐蝕速度的提升。如鐵桿菌能夠將鐵離子轉化為三價鐵離子，并且與氫氧根產生化學反應，并形成氫氧化鐵，經過長期積累后，也會形成管道內厚重的污垢層。還有還原菌可以將介質還原為硫酸根，與管道內部鐵元素形成硫化亞鐵造成腐蝕等現象。
3油田地面工程管道所應用的防腐技術
3.1油田地面工程管道中的防腐涂層
在油田地面工程管道的防腐技術應用中，防腐涂層技術的應用范圍最廣，且出現的時間最早，防腐涂層技術在管道的外部涂上一層防腐層，并利用纏繞防腐膠帶的方式將金屬管道與外部環境中的腐蝕因素實現物理隔離，從而對于原油的管道形成保護。防腐涂層在原油運輸的過程中有著大量的應用，這也讓防腐涂層的材料成為這項技術的核心環節。不同的涂層材料其性能差距顯著[2]。隨著當前工程技術與材料科學的進步，越來越多的防腐涂料應用在油田地面工程管道的防腐技術中。所以優化油田地面工程管道的防腐涂層材料，是油田防腐技術人員的重要工作內容。工作人員要充分了解油田地面工程管道的環境，以及不同涂層材料的防腐性能，從而對防腐涂層的材料進行篩選，充分利用防腐涂層進行防腐。瀝青涂料施工方便，且成本低廉，在管道防腐中有著廣泛的應用，在實際運行的過程中，瀝青材料能夠有效的預防鹽溶液、堿性物質、氯氣、二氧化硫等產生的腐蝕。其次是過濾乙烯涂層具有良好的耐酸堿、耐油等效果，所以也被廣泛的應用在油田防腐中。近些年出現的環氧樹脂材料也是一種理想的防腐材料，具有良好的防腐蝕效果，可以適應惡劣的環境，其漆膜彈性、硬度以及耐磨性良好，在油田地面工程管道中有著較為廣闊的前景。油田地面工程管道利用涂層進行防腐，在施工技術上也要做好優化。涂層技術的施工具有較高的復雜性，要系統的開展施工作業。在實際施工的過程中，一方面要選擇良好的涂層材料，另外還要進一步優化施工工藝，只有這樣才能夠切實有效的提升其防腐的性能。在油田地面工程管道防腐實踐中，根據其涂層施工的方法不同，有高壓無氣噴涂法、滾涂法、空氣噴涂法、涂刷法等。其中涂刷較為簡單，且對于施工的工具沒有較高要求，所以有著廣泛的應用。但是涂刷方法其施工效果缺乏美觀性，且工作的效率較低。滾涂法的效率要超過涂刷法，且成型的效果也較為理想。主要應用在一些結構簡單、較長且直徑較大的運輸管道中?？諝鈬娡颗c無氣噴涂對于設備的要求較高，其施工質量也最為理想，施工效率高，但是對于操作人員的技術水平要求同樣很高，所以施工的成本也較高。
3.2油田地面工程管道防腐的陰極保護技術
油田地面工程管道防腐中，涂層防腐雖然能夠避免金屬管道與腐蝕物質直接接觸，但是在實際應用的過程中，其施工中涂層的覆蓋往往無法全面，并且在運行的過程中，也會出現一些薄弱處出現損傷[3]。這類損傷和薄弱處長期的運行，對于管道的運行造成威脅，所以可以使用陰極保護技術延緩對于管道的腐蝕，并避免一些已經出現腐蝕現象的管道惡化。強制陰極保護在應用中，主要有管道、直流電源、輔助陽極以及一些輔助設施構成，其技術應用的成本高，且對于工程操作人員，以及施工團隊的技術要求更高。在實際應用過程中，陰極保護系統施工，要重視如下一些問題。首先是安裝的過程中，在管道與電纜的連接處，應當使用鋁熱焊接技術連接，并對施工的標準嚴格要求。其次是要對管道的位置，入站位置等設置絕緣接頭，通過這種方式防止出現電流流失。針對一些保護站的外部區域，要設置輔助陽極，并確保輔助陽極的埋深滿足標準要求。
4油田地面工程管道中防腐施工技術應用的具體策略
4.1做好防腐施工方案設計的優化
油田地面工程管道其防腐工程的效果，與其方案設計具有直接聯系，根據統計資料可以看出，污水對管道的腐蝕性較為顯著，且注水管線與低壓污水管線多數為玻璃管與鋼骨架復合管，所以在實際應用更容易出現內腐蝕等現象，所以在污水管線的方案設計中，首先要確保滿足強度的要求，在此基礎上可以選擇非金屬的管線。二氧化硫和氯含量較高的環境，可以選擇鎳基雙金屬復合材料，為了避免局部湍流腐蝕，需要確保管線的曲率半徑應當在三倍管徑之上，在施工的過程中，焊接要選擇正確的焊絲焊條，從而避免出現電偶腐蝕。油田地面工程管道的外腐蝕處理，在選擇材料時，要充分考慮施工區域所處的氣候條件以及腐蝕特點，一些水位較高的空氣潮濕環境中，避免選擇瀝青防腐蝕，根據油田地面工程管道所處環境選擇恰當的外防腐方案，油田地面工程管道其外防腐的施工質量，受到多種環境因素的影響。所以外部的氣候條件，以及外部的環境狀況，應當選擇與之適應的防腐方案，從而確保能夠滿足油田地面工程管道的外防腐要求[4]。
4.2油田地面工程管道要加強防腐管理
生產工藝也會對油田地面工程管道的防腐造成深遠影響，所以應當消除一些落后生產工藝所產生的腐蝕問題。如注水開發油避免混合注入污水與清水，還要避免水性不匹配導致輸送管網結垢，以及結垢后的垢下腐蝕現象。為了提升油田地面工程管道防腐的持續性和有效性，防腐施工中，要嚴格控制管道表面的處理質量，一些涂層內管線以及滲氮管線的嚴重腐蝕問題。這類管線中容易出現穿孔問題，所以必須要嚴格的加強監管。一些新建管線需要對基線進行檢測，充分考慮管線腐蝕問題，一般與管道的應力集中等有聯系，在施工的操作中，需要避免出現一些不合理的搭接。且檢測管線基線，確保管線施工的質量，定期的更換故障以及檢測故障管線，防止發生泄漏事件，并合理的解決管線的防腐等問題，提升油田工程管道的安全性。
4.3油田地面工程要改善管材質量，合理使用緩蝕劑
在油田地面工程管道防腐施工時，針對容易出現的腐蝕問題，可以對管道材料進行優化，選擇一些具有活潑型差、較強穩定性的材料。如玻璃管材等，這類材料不容易藏污納垢，較之金屬管材更加耐用。不過與金屬管材比較而言，這類材料強度上較低，所以容易出現管道破損等情況?？梢栽谟吞锏孛婀こ坦艿婪栏O計階段，根據管道所處的地域環境、氣候環境等選擇。此外還可以選擇尼龍管材，這類材料一方面具有玻璃管材的性能優點，另外其耐磨性也較為理想，不過尼龍管材的成本高，所以可以配置金屬管材與玻璃管材的使用，在成本與性能中取得合適的平衡。要做好管道腐蝕的控制，還可以在介質中加入一定的緩蝕劑，通過緩蝕劑的作用，降低對于金屬管網的腐蝕速度。目前市場上存在有無機緩蝕劑以及有機緩蝕劑，國內的油田管網中使用的多數為有機緩蝕劑。在油田地面工程管道中利用緩蝕劑，能夠提升管道的防腐性能，延長石油管道使用的壽命。當前使用緩蝕劑在防腐施工中有著較為廣泛的應用，可以選擇適合自身項目的緩蝕劑使用，提升油田地面工程管道的防腐效果。
5結語
綜上所述，伴隨著油田地面工程管道使用年限的不斷增長，油田地面工程管道面臨的腐蝕問題越發嚴重，所以必須要有針對性的優化油田地面工程管道防腐方案，提升防腐水平，并選擇合理的防腐方法以及防腐材料，改善和提升油田地面工程管道的防腐能力，并延長油田地面工程管道的壽命，從而提升管道的穩定性以及安全性。
參考文獻：
[1]原野.關于油田地面工程管道防腐施工技術應用方式[J].化工管理，2017(24):113.
[2]熊云戰.油田地面工程管道防腐施工技術應用分析[J].中國石油和化工標準與質量，2017,37(15):185-186.
[3]張屹世.油田地面工程管道防腐施工技術應用分析[J].全面腐蝕控制，2017,31(2):63-65.
[4]周冬波.礦山機電安裝與施工的安全管理研究[J].中國高新技術企業，2017(11):278-279.
作者:霍冠彤 單位:大慶油田有限責任公司
