油田集输管道腐蚀与防腐技术研究

油田集输管道腐蚀与防腐技术研究

吴小庆蔡保伟张雁金强

长庆油田分公司第一采油厂陕西延安716000

摘要：时代在发展，经济在进步，石油行业作为国民经济的基础行业，正在不断的发展壮大。中国虽然原油基本上依靠国外进口，但是对于本国石油开发的脚步从来没有停止，为了实现中国石油能源不断的开发，保障石油资源可持续利用，实现石油资源的深入挖掘，帮助我国实现摆脱国外石油进口的尴尬局面。国内的石油资源专家开始不断的深入探索油田集输过程中的问题，其中最为困扰的就是油田集输管道腐蚀的问题，也同时成为石油专业研究的热点。这篇论文就是根据目前产生磨损腐蚀的原因以及腐蚀原理进行探究，然后根据于此提出相应的防腐技术探讨，为帮助中国油田集输管道防腐技术实现突破。

关键词：油田集输管道；腐蚀；防腐技术

在目前为止这个时期，中国油田开发生产过程中集输工艺的管道由于工作环境比较恶劣，运输的原油由于流动摩擦产生的热量，会导致管道出现腐蚀十分严重的现象，并且集输管道是埋在地下，地下各种化学元素的作用，并且持续的原油输送产生的热能，导致温度较高，所以加重腐蚀的速度。原油集输管道目前为止使用的是钢制管，由于目前炼钢企业的效益不好，供给较少，导致管道价格上升，并且更换管道需要耗费大量的人力以及物力，这就导致原油生产成本增加，为了保证油田集输管道腐蚀减缓，需要进行先进的防腐处理，降低集输管道腐蚀带来的费用。

1油田集输管道磨损腐蚀因素及其腐蚀原理

油田集输管道不仅仅会受到土壤之中的化学物质的腐蚀，同时会有与其运输的原油以及原油的流动的速度造成一定的磨损，并且管道使用的物质、管道防腐使用的镀膜、原油的组成以及原油的粘稠度等都会造成油田集输管道腐蚀加快，下面就针对可能会造成管道腐蚀的因素进行分析，并且阐述其腐蚀的原理，为下面的防腐技术奠定基础。

1.1原油流动的速度

若原油在油田集输管道中流动过快，由于流速问题就会加快管道的腐蚀速度，但是可能也会在一定程度上遏制腐蚀的情况，这种情况需要根据实际具体分析。当流速较慢的时候，单位时间内通过集输管道内壁的原油量较少，由于单位原油与内壁产生的摩擦力较小，所以这个时候原油与内壁之间的摩擦作用较小，但是由于当前原油种类多数为高含水，所以原油与内壁之间的化学作用会增强，并且可能会产生各种杂质的沉积，造成内壁的腐蚀。但是提高原油的流动效率，就会出现沉积减少，原油与内壁的化学作用会降低，但是由于单位时间通过的原油量增加，造成原油与内壁摩擦增加，从而导致磨损腐蚀程度增加。这个需要合理控制临界值以及平衡点，保证摩擦阻力与作用程度都较小，否则腐蚀速度会大大增加。

1.2原油流动的形态以及成分

原油的流动形态以及成分，会影响油田集输管道。如果原油是以湍流的形式流动，就会在管道内壁形成剧烈的液体搅动，这种搅动会导致原油与管道内壁接触更加充分并且摩擦作用会越大，随着原油之间的相互作用，这种流动形式会更加剧烈，形成恶性循环，导致腐蚀速度更快。如果原油流动比较平静，正常产生摩擦以及作用，相较于湍流腐蚀速度会减缓很多。并且由于现在不断的开采，石油的种类较多，不同种类的原油产生的腐蚀效应也不同，比如高凝原油含水量较少，腐蚀作用较小，高含水原油含水量较高，腐蚀作用较强。

1.3集输管道使用的材料

集输管道使用的材料是腐蚀速度快慢的重要因素之一，材料的使用与化学元素构成、配比以及纯度都有关系。通常情况下，当金属选用硬度较高时候，他的耐磨损就会高于其他的硬度小的金属，并且有的合金面对不同土壤元素会出现不同的化学反应，这也需要考虑进去，比如：铝虽然容易氧化，但是会在表面形成致密的氧化膜，导致减缓腐蚀氧化。

1.4管道外表面的镀膜

管道目前使用最多的是铸铁管道，因为价格低廉并且耐磨损较高，但是就是其中的锈蚀问题严重，容易与土壤中的空气与水分反应，导致出现腐蚀，所以一般都会选择在外表面镀膜抵抗机械磨损以及化学反应，还可以在一定程度上增加集输管道的管壁使用性能，可以减少使用壁厚的管道。

2油田集输管道防腐技术研究

2.1选择适合的防腐管材并且选择适合的镀膜

选择适合的防腐油田集输管材，首先需要考虑原油的化学成分，其主要就是由酸性腐蚀物质、硫化氢、碳化物等，这其中硫化物由于硫离子的存在，会产生酸对集输管道内壁产生腐蚀作用，所以在选择管道材质时候，需要考虑到这一点，考虑与硫化物反应不剧烈或者不进行反应的物质，通常会选择碳钢合金材料或者不锈钢材料制成的管道，由于不锈钢管道在进行使用的过程中，其中的元素：镍与铬这这两种金属会与硫离子产生反应，并且会形成表面一层硫化膜，防止进一步腐蚀，并且不锈钢材质价格成本较低，材质较为轻薄，更换容易方便，不容易与土壤中的空气与水分进行反应，即便腐蚀程度也不会太深，也不会由于短期内原油流速改变，造成较大的腐蚀事故。

同时油田集输管道不仅需要考虑到使用过程的化学腐蚀作用，还需要考虑摩擦力、压力等，所以在日常选择要考虑不锈钢材质的强度以及管道平滑度，所以通常会选择奥氏体不锈钢。并且在使用不锈钢作为管材，虽然不锈钢与土壤中的化学元素与空气接触反应不怎么强烈，但是仍然需要考虑存在反应的情况，可以利用电镀膜进行隔绝，电镀时候通常会选择铝金属，因为氧化会产生致密氧化膜，并且铝电镀技术较为成熟。

2.2合理使用缓蚀剂

定期将油田集输管道投放缓蚀剂，能够帮助有效减少集输管道由于摩擦或者化学反应产生的腐蚀作用，通常将缓蚀剂分为降低摩擦缓蚀剂以及减少化学反应缓蚀剂，使用缓蚀剂通常还需要考虑是否会影响原油的品质，所以通常会使用降低摩擦缓蚀剂。

2.3使用电化学保护技术

在油田集输管道中发生的腐蚀反应通常都是电化学反应，可以根据电化学反应的化学原理，选择适合的电化学阴极或者阳极，通过电离子之间的相互反应阻止腐蚀形成，这种方法需要相应的电化学设备，但是可以极大的减少成本，一劳永逸。

2.4做好防腐维修管理

油田集输管道腐蚀的情况，如果不及时采取措施，会朝着越来越糟糕的情况进行，所以需要安排相关的防腐维修管理，利用检测设备，定期检测排查，遇到问题部位，及时进行防腐处理，出现防腐部位电镀膜脱落，及时补镀。在面对腐蚀情况比较严重的情况，为了防止出现较大的问题，安排协调停工维修，更换腐蚀管道。有条件可以直接安装探查设备，随时监督检查。

3结束语

综上所述，油田集输管道容易遭到腐蚀影响，一旦管道出现泄露就会造成巨大的财产损失，并且给生态环境造成危机。所以提高腐蚀研究，尽早进行防腐处理可以保证油田安全稳定运行，实现油田正常工作，实现石油产业的高速发展。

参考文献

[1]马清.油田集输管道腐蚀与防腐技术研究[J].化工管理,2016(13):197.

[2]叶帆,杨伟.塔河油田集输管道腐蚀与防腐技术[J].油气储运,2010,29(05):356-360+364+315.