油田地面管线腐蚀穿孔原因分析与处理方法
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油田地面管线腐蚀穿孔原因分析与处理
方法
摘要:由于我国石油产业的迅速发展,地下油气管道已被越来越多地用于贮
存运输。
但是,由于长期的服役以及外部环境的腐蚀,导致了地下管道存在着许
多问题,在这些情况下,管道的腐蚀、穿孔尤为严重。
这些现象不但会给油田的
正常开采带来很大的影响,也会给周围的环境带来很大的负面影响。
为此,从腐蚀、穿孔等角度,对管道故障产生的原因进行了分析,并提出了切实可行的解决
方案。
关键词:油田地面管线;腐蚀穿孔原因分析;处理方法
引言
腐蚀是一种物质由于受到环境的影响而引起的破坏。
对于石油工程来说,管
线腐蚀是一个由来已久的问题,会影响到其的正常运行,如果对机电安装项目的
管理与控制工作不重视,这将导致巨大的资源浪费,带来巨大的经济损失。
在油
田生产中,如何降低地表管道的穿孔腐蚀是一个十分重要的课题。
在实际操作中,为了有效地降低腐蚀时间,必须增强对这一问题成因的认识,并据此制订出相应
的预防措施,因此,应加强对引起地下管线腐蚀的主控因素的把握,研究出降低
地下管线腐蚀的对策,以提高油田的经济效益。
一、油田地面管线穿孔腐蚀类型
(一)电化学腐蚀
这种腐蚀现象多发生在地面管道中,具有腐蚀性,由此造成的管线腐蚀,在
油田开采过程中,会产生大量的废水,每天的废水量很大,占到了油田中的85%,因此,油田废水是管道中共同的组成成分。
而且,污水的成分比较复杂,里面包
含了很多的化学物质和溶解性气体,此外,还会出现具有强烈腐蚀性的硫化物,
从而加剧了输油管线的内部腐蚀问题。
(二)微生物腐蚀
油井中的氯离子含量很高,特别是在靠近海洋的近海油田,使土壤含盐量很高,含盐量很高,主要是氯化物,将会造成地面管道的腐蚀状况。
在一些油气田中,管道电阻率很低,在海岸附近的油气田中,每一套电阻率仅为25欧姆,可
以看出,相对于一些陆上油田,由于土壤具有极强的腐蚀性,所以这种管道在土
壤中会受到更大的腐蚀。
(三)流体冲刷腐蚀
石油管线中的污水具有高流速,且含有从油田开采出来的流体,流体具有盐
分难溶性、含大量泥沙等特点,在输送过程中会对管线产生一定的破坏。
同时,
因为水流速度太快,停留的时间太长,所以会造成管子内壁产生凹凸不平的现象。
而泥沙在运动过程中,也会对物质产生一定的影响,从而对物质产生一定的破坏。
而因未成形的矿物微粒,有成形微粒,约占二氧化硅的1%。
另外,因为管道内的
水流速度越来越快,所以会造成更大的磨损,而以一种化学物质的污染为基础,
对管道进行内腐蚀,则会使管道内的穿孔现象更加严重。
二、管线腐蚀原因分析
(一)环境影响
地下管道经常受到各种环境因素的影响。
大多数情况下,水对管道的侵蚀,
尤其是在湿度较大的情况下,会加快这种侵蚀的速度。
另外,管道还会受到酸碱
等腐蚀性很强的化学物质的侵蚀,从而给管道带来巨大的破坏。
一是防腐涂层的
老化;由于我国大部分的油田都处于较低温度的区域,因此为了防止管线结冰而
影响到石油和天然气的输送,一般都要做好保温工作。
但是,由于防腐钢管处在
地质结构之中,在外界的作用下,防腐钢管会在一定的时间内出现有差别的老化
作用,如果防腐钢管的老化,则会引起地下水和地下水的侵蚀。
当前,地面管道
的防腐涂层以沥青为主,由于受到环境的影响,将会使防腐涂层产生纵裂,如果
裂缝的范围继续扩展,严重的情况下,还会发生管线和保护层脱开的情况。
另外,由于外界的腐蚀材料的存在,也会加速管道的腐蚀。
(二)材料质量
管道的制造材质对管道的腐蚀也有一定的影响。
有些劣质管道材料能迅速溶解,加速腐蚀。
另外,管道的制作工艺对管道的品质有很大的影响,在制作工艺
上有一定的缺陷,会加速管道的腐蚀。
如果管材自身有较好的抗氧化和耐蚀性,
则可有效地防止管材的腐蚀。
因为在许多油田中,都会选择一些品质较差的材料,这就造成了在焊接过程中,很容易出现焊接不正常的情况,而且在焊接部位还会
产生电解反应,在此过程中,由于反应区域的扩展,将会使管线的腐蚀速率进一
步加快。
(三)存在垢物
因为在管道中的污垢溶解度很低,而且还含有微溶盐类,所以在这些污垢中,固定的晶质污垢就会呈现出一种密不透风、硬邦邦的特点。
管内结垢的增长与含
盐饱和度和含盐晶体的增长密切相关。
在分析了引起结垢的原因后,得出了如下
结论。
从两种不兼容的化学液谈起,把两种液体混和在一起,因为不同类型、不
同浓度的离子的存在,会使石油、天然气中产生不稳定的沉淀物。
同时,在油田
的生产过程中,也会产生温度迅速升高、压力急剧下降的现象,从而造成结垢的
情况。
另外,管线设备的表面也有不平整的情况,在维修管线时,使污垢吸附到
装置表面,以这一点为核心,通过提高吸附量来解决铺设管道的问题。
三、管线腐蚀处理方法
(一)优化材料选择
在新建地表管道的设计与施工中,应选用耐腐蚀性能好的优质管道材料。
在
选材方面,必须对管道的材质进行严格的检验,以保证管道材质的优良。
同时,
对管道进行防腐蚀处理,如在管道表面涂上防腐蚀涂料,以减缓管道的腐蚀速率。
对非金属管材的合理使用。
在油气田的地表管道中,金属管是一种引起各种腐蚀
机理的因素。
在实际应用中,可选用一定数量的非金属材料进行敷设。
如 FRP复
合钢管的重量较轻,便于维护。
另外,其内壁平滑,液体阻力小,耐腐蚀性好,强度高。
在地表管道系统使用非金属管道,可以延长管道的寿命,降低出现腐蚀和穿孔的危险,有利于降低在维护上的投资,可以维持油田的经济效益。
(二)加强管线维护
为保护管道不受腐蚀,应采取定期保养,检修,涂上一层防腐蚀涂料。
要经常对管道的腐蚀情况进行检查,一旦出现这种情况,要立即对管道进行修复。
此外,为了便于以后的管道维护,还需要对管道进行定期的在线监控。
(三)增加保护措施
加强对地下管道的防护,是预防地下管道腐蚀的一种有效措施。
其防护方法主要有涂刷防腐涂料,包扎防锈带,外加一层保护等。
在使用防腐涂料时,必须选择防腐性能稳定,附着力好的涂料。
在进行包扎时,必须选用高品质的包扎,以确保包扎的质量。
在增加保护层的同时,必须保证其具有较强的附着力和良好的耐磨性。
加强对管道的监管和检查。
在对石油管线进行监督管理的过程中,需要对其进行监督管理。
在管道完工后,为了降低管道的腐蚀程度,有关的运营者在不定期地对管道进行分析和研究的情况下,强化监督,做好局部管道的调试,从而降低腐蚀的可能。
与此同时,在开展监管工作的过程中,要注重对有关人员的培训,使他们的整体素质得到最大的提高,为公司创造更大的收益。
四、管线穿孔原因分析
(一)泄压事件
在油田开发中,由于各种因素的影响,发生压力释放事故的概率很大。
泄漏事故一般是由于管道、阀门等设备在超负荷运行时或发生机械损坏而造成的。
管道在达到某一压力后,将出现穿孔。
(二)腐蚀
由于受到侵蚀,管子的壁厚变薄,使管子不能经受住正常的重压,就会发生穿孔。
(三)设计问题
在地表上的管道上有一个破洞也是因为设计上的原因。
由于管道设计上的错误,施工上的不规范,材料上的错误使用,都可能造成管道的穿孔。
五、管线穿孔处理方法
(一)加强管线安全防护
为防止地下管道被刺穿,必须采取加厚管道、增设防护层、安装防爆装置等措施。
尤其是靠近人类生活、工作场所的地方,为了保证人身安全,更要做好防范和预警。
(二)定期检查维护
保证对地面管道的常规检修,对管道自身和周边环境进行彻底的检查。
如果发现了问题,要立即作出反应,避免问题的进一步恶化。
(三)加强人员培训
同时,还应加强对地下管道的安全训练,以预防地下管道的破裂。
管道的操作与维修人员必须熟悉管道的基本知识,熟悉管道的安全标准,熟悉管道的维修方法。
同时,也要有应对突发事件的应变能力,使其能在突发事件中迅速做出反应,并作出相应的应对。
六、结语
综上所述,地表管道的腐蚀、穿孔现象十分普遍,严重影响了油田的生产与经营。
文章就引起地表管道的腐蚀、穿孔等问题,提出了相应的解决措施。
为避免地面管道出现故障,在生产、运行过程中,要加强对管道的安全防范,对管道进行定期监测,对管道进行维修,并对管道的维修人员进行培训,改善管道维修品质,唯有如此,方可避免发生安全事故,确保油气田的正常生产与经营。
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