羅衡 沈理旭 胡尚明 楊浩 李航(中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司湛江分公司,廣東 湛江 524057)
油田生產(chǎn)是關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。油田開采期間,輸油管道腐蝕會(huì)對(duì)石油開采作業(yè)造成直接影響,管道腐蝕會(huì)造成石油能源發(fā)生嚴(yán)重漏失現(xiàn)象,造成油田物力、人力嚴(yán)重?fù)p失,因此,制定合理管道防腐蝕措施,有效保證管道在石油生產(chǎn)期間能夠得到高效應(yīng)用,十分必要。
南海西部油田是我國(guó)海上油田的重要供油基地,該油田自20 世紀(jì)80 年代開始投入生產(chǎn),目前服役達(dá)30 多年。該油田管道長(zhǎng)期處于海水、海泥環(huán)境中,造成管道外腐蝕嚴(yán)重;此外,生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)顯示該油田部分井產(chǎn)出流體中高含硫化氫、二氧化碳、Cl-等腐蝕性因素,造成輸油管道內(nèi)腐蝕嚴(yán)重。生產(chǎn)資料統(tǒng)計(jì)顯示該油田自投產(chǎn)以來,由于腐蝕造成油氣泄露至環(huán)境中事件平均每年都在2 起以上,造成區(qū)塊/平臺(tái)停產(chǎn)1 月以上的事件1 起,油氣泄露造成油田生產(chǎn)巨大的設(shè)備、產(chǎn)能損失,并威脅油田安全安全生產(chǎn),甚至造成環(huán)境污染。為加強(qiáng)油田安全生產(chǎn)建設(shè),制定針對(duì)性的管道防腐措施是關(guān)系南海西部以及所有油田安全生產(chǎn)的首要工作。
外部環(huán)境影響因素指的是石油管道周圍環(huán)境介質(zhì)和因素性質(zhì),較大因素影響有溫度。溫度影響指的就是石油存儲(chǔ)和運(yùn)輸期間的管道內(nèi)溫度和外部環(huán)境溫度。鋪設(shè)管道深度也是影響溫度的一項(xiàng)關(guān)鍵原因,通常來說,隨著溫度升高,管道在應(yīng)用過程中遭受到的腐蝕速度也就越快[1]。從目前石油行業(yè)的整體發(fā)展情況來看,在石油生產(chǎn)過程中,無法對(duì)管道周圍土壤腐蝕性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。現(xiàn)階段我國(guó)石化行業(yè)評(píng)估管道腐蝕方法有以下兩種:
(1)土壤腐蝕性依據(jù)土壤電阻率分為弱、中、強(qiáng)三個(gè)等級(jí)。
(2)在土壤復(fù)雜區(qū)域,土壤對(duì)于管道腐蝕性與含水量、pH值、土壤質(zhì)量三項(xiàng)因素都有著直接關(guān)系。依據(jù)各項(xiàng)因素不同,可以將土壤腐蝕性劃分為弱腐蝕性、中腐蝕性、強(qiáng)腐蝕性三個(gè)等級(jí)。
施工影響影響造石油管道在應(yīng)用期間遭受腐蝕的一項(xiàng)重要因素。在實(shí)際施工期間,要做好管道材選擇,并且要做好質(zhì)量控制工作,同時(shí),施工技術(shù)人員要具有管理管道施工能力,施工過程中的各項(xiàng)因素都會(huì)對(duì)管道在應(yīng)用期間遭受到的腐蝕造成一定影響[2]。油田管道是國(guó)家重點(diǎn)工程,在實(shí)際施工過程中,選擇了的施工單位,以及施工過程中采用的材料都不會(huì)存在質(zhì)量問題。在施工期間,做好施工單位監(jiān)督管理工作,單位中的施工人員要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)程序開展施工,這能夠使石油管道在應(yīng)用期間的防腐性能可以得到進(jìn)一步提升。
通過大量研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)代技術(shù)條件支持下,儲(chǔ)運(yùn)管道在應(yīng)用過程中遭受到的腐蝕問題不斷加劇,并且呈現(xiàn)出了持續(xù)惡化狀態(tài),這主要是由于石油管道中腐蝕層失去了應(yīng)有的作用[3]。由此可見,石油儲(chǔ)運(yùn)管道防腐作業(yè),要提高對(duì)管道防腐措施內(nèi)容的重視??紤]到管道在具體應(yīng)用期間管道腐蝕的關(guān)鍵原因,要防止石油管道和防腐層存儲(chǔ)管道防腐工作期間發(fā)生防腐層掉落現(xiàn)象。
從目前我國(guó)油田管道防腐技術(shù)的具體應(yīng)用情況來看一共分為三個(gè)部分,分別為涂層防腐材料選擇、涂敷工藝、施工水平。在實(shí)際施工過程中,對(duì)涂敷防腐涂層進(jìn)行合理應(yīng)用,同時(shí),通過對(duì)包扎帶纏包方式進(jìn)行應(yīng)用,完成防腐處理,并且可以與陰極保護(hù)進(jìn)行適當(dāng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)油田管道防腐技術(shù)的合理應(yīng)用,提高油田管道性能,避免其在后期應(yīng)用過程中遭受腐蝕。
管道外防腐技術(shù)在具體應(yīng)用過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容就是選擇好涂層防腐材料,現(xiàn)階段石油瀝青黏膠帶是石油管道防腐的一項(xiàng)重要材料,石油瀝青粘膠帶在具體應(yīng)用過程中具有施工容易、成本低等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)[4]。此外,聚乙烯材料也是一種重要涂層防腐材料,這種材料在具體應(yīng)用過程中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在涂層薄、不透水、抗腐蝕、抗磨、無毒等,同時(shí),這種材料也具有較高的經(jīng)濟(jì)性。熔結(jié)環(huán)氧粉末也是一種石油管道防腐材料,目前,這種材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到石油管道防腐上,其在具體應(yīng)用期間具有抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、抗氧化、耐磨等多種優(yōu)勢(shì)。在石油管道施工工藝上,防腐覆蓋層涂敷技術(shù)一共分為以下幾種:
3.1.1 靜電噴涂工藝
這種工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中具有自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)單、污染小等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),需要注意的是,該項(xiàng)工藝在應(yīng)用期間具有耗電量大,投資高等特點(diǎn)。
3.1.2 擠出工藝
該項(xiàng)工藝是近幾年發(fā)展而來的一項(xiàng)新涂敷工藝,其在實(shí)際應(yīng)用期間將成膜、掛膠、纏繞等各項(xiàng)內(nèi)容集合成一體的優(yōu)勢(shì),其在應(yīng)用過程中,使脫膠問題得到擺脫,能夠更好完成相應(yīng)施工作業(yè)。
3.1.3 熱澆涂纏增強(qiáng)帶工藝
該工藝在應(yīng)用過程中存在的主要優(yōu)勢(shì)就是工藝簡(jiǎn)單、操作容易。在實(shí)際施工中進(jìn)行涂敷時(shí),容易導(dǎo)致管道覆蓋層厚度不一致,但是,玻璃帶在應(yīng)用期間容易出現(xiàn)折皺,導(dǎo)致這種工藝在應(yīng)用期間容易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,這也對(duì)該項(xiàng)工藝應(yīng)用造成了一定影響。
不同施工工藝在應(yīng)用過程中的優(yōu)劣勢(shì)不同,因此,在施工中要依據(jù)情況選擇一種合理施工工藝,完成相應(yīng)施工。
現(xiàn)階段,我國(guó)石油管道內(nèi)防腐最廣泛得就是管道內(nèi)開展覆益層防腐,防腐效率高,并且能夠減少管道內(nèi)結(jié)垢[5]。需要注意的是,其缺點(diǎn)就是處理管道金屬內(nèi)表面處理起來面臨的困難較大,因此,管道內(nèi)防腐期間容易出現(xiàn)漏點(diǎn)、針孔現(xiàn)象,同時(shí),也容易出現(xiàn)涂層與金屬彈性模量?jī)烧卟黄ヅ鋯栴},這會(huì)使石油管道在應(yīng)用期間出現(xiàn)裂紋,會(huì)縮短管道在具體應(yīng)用期間的壽命。
將陰極保護(hù)措施應(yīng)用石油管道工程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裸露在外金屬表層的保護(hù),避免管道遭受破壞。需要注意的是,不能只對(duì)陰極保護(hù)進(jìn)行應(yīng)用,由于陰極保護(hù)會(huì)消耗大量電量,這會(huì)加大資金消耗量。因?yàn)閮H對(duì)涂層保護(hù)進(jìn)行應(yīng)用,而不對(duì)陰極保護(hù)進(jìn)行應(yīng)用,一方面對(duì)石油管道無法起到良好的防腐效果,另一方面也加快了石油管道點(diǎn)蝕速度。由此可見,應(yīng)對(duì)將陰極保護(hù)和涂層保護(hù)兩種方式進(jìn)行應(yīng)用,從而使管道防腐技術(shù)能夠得到合理應(yīng)用,提高防腐技術(shù)在應(yīng)用期間的合理性。
石油管道工程施工過程中,對(duì)石油管道防腐技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,不僅能夠減少石油管道在應(yīng)用過程中各種泄漏情況的發(fā)生,而且能夠保證石油管道在應(yīng)用過程中的安全性,進(jìn)而提高石油行業(yè)開采效率,加快整個(gè)行業(yè)發(fā)展腳步。