梁敬鋒
摘? 要: 我國(guó)石油鉆井創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益,為了保證石油行業(yè)的穩(wěn)態(tài)發(fā)展,需要對(duì)石油鉆井機(jī)械設(shè)備進(jìn)行考察,提升石油鉆井機(jī)械 設(shè)備質(zhì)量。值得注意的是,石油鉆井機(jī)械設(shè)備容易受到外部環(huán)境影響,與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致機(jī)械無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免出現(xiàn)這一情況, 需要采 用防腐手段,解決機(jī)械故障問(wèn)題。
關(guān)鍵詞: 石油鉆井;機(jī)械設(shè)備;腐蝕原因;措施
引言
鉆井行業(yè)的施工過(guò)程中腐蝕現(xiàn)象十分普遍,腐蝕主要指的就是機(jī) 械設(shè)備在使用的過(guò)程中與水或者其他介質(zhì)接觸產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),對(duì)設(shè)備 的外觀、尺寸都產(chǎn)生了較大的影響,嚴(yán)重的情況下可能造成設(shè)備出現(xiàn)變 形。機(jī)械設(shè)備在不斷的腐蝕情況下外壁就會(huì)變得越來(lái)越薄,最終可能造 成設(shè)備出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象,對(duì)設(shè)備的正常使用和操作人員的人身安全都產(chǎn)生 一定的威脅。
1 機(jī)械設(shè)備常見腐蝕的類型
( 1 )均勻腐蝕。對(duì)于一些金屬而言,出現(xiàn)的腐蝕比較均勻。其危害性 較小,這是因?yàn)榫鶆蚋g的范圍大,容易被工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以相關(guān) 處理,因此能及時(shí)防止設(shè)備出現(xiàn)更嚴(yán)重的腐蝕。( 2 )局部腐蝕。這種類型 的腐蝕只出現(xiàn)在特定區(qū)域或局部區(qū)域,其危害性比均勻腐蝕大,因?yàn)榫植?腐蝕不易被發(fā)現(xiàn)和預(yù)防,容易加重腐蝕程度,很可能造成重大安全事故。
2 石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐蝕原因分析
石油鉆井機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因如下所示:第一,在鉆井設(shè)備生產(chǎn)中, 不同類型的金屬材料同時(shí)應(yīng)用,材料晶粒的粗細(xì)程度對(duì)抗腐蝕能力產(chǎn)生影 響, 金屬材料的晶粒越細(xì), 其抗腐蝕能力越強(qiáng) ;金屬材料的晶粒越粗, 其 抗腐蝕能力越弱。除了受到晶粒粗細(xì)影響外,金屬材料還受到粗糙程度的 影響,金屬材料的粗糙度越大,其腐蝕速度越快 ;金屬材料的粗糙度越 小,其腐蝕速度越慢[1]。第二,①工作環(huán)境中的氧、酸、堿和水分等會(huì)對(duì) 設(shè)備造成不同程度的腐蝕;②在石油鉆井過(guò)程中機(jī)械設(shè)備與鉆井中存在的 各種液體直接接觸,這些液體包含水、泥土、壓縮空氣,同時(shí)還可能夾雜 部分具有清潔功能的沖洗液、乳狀液等,這些液體攜帶的化學(xué)成分就極有 可能腐蝕設(shè)備上與液體接觸的表面;③石油中的多硫化物、硫化物和氯化 物與機(jī)械表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引起機(jī)械設(shè)備的腐蝕,同一臺(tái)設(shè)備接觸多種 物化性質(zhì)各異的介質(zhì),會(huì)加速腐蝕;④設(shè)備的腐蝕與介質(zhì)的流速有關(guān),無(wú) 論是液體還是氣體,其流速越快腐蝕程度越嚴(yán)重。⑤與介質(zhì)的溫度在關(guān), 溫度越高,腐蝕越嚴(yán)重。第三,石油鉆井機(jī)械設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)接觸鉆 井液。鉆井液,是鉆井過(guò)程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環(huán) 流體總稱。鉆井液是鉆井的血液,又稱鉆孔沖洗液。鉆井液按組成成分可 分為清水、泥漿、無(wú)粘土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣等,鉆井液 中的化學(xué)成分會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕程度產(chǎn)生影響。第四,防腐設(shè)計(jì)體系不健全。 防腐設(shè)計(jì)工作的開展缺乏針對(duì)性,脫離實(shí)際而呈現(xiàn)出理論化趨勢(shì)。對(duì)防腐 設(shè)計(jì)的關(guān)注度不高,一旦發(fā)生事故,很難及時(shí)處理。沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 反復(fù)審核,容易埋下隱患。另外,在實(shí)施過(guò)程中對(duì)于細(xì)節(jié)和全局的銜接沒(méi) 有做好把控,影響到石油機(jī)械設(shè)備防腐設(shè)計(jì)的可靠性和可行性。
3 石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐蝕防護(hù)措施
3.1? 優(yōu)化材料選擇
目前我國(guó)大部分石油機(jī)械設(shè)備的材質(zhì)都是碳鋼,碳鋼的機(jī)械設(shè)備成本 都比較高,因此還是有一些企業(yè)為了節(jié)約成本,沒(méi)有采購(gòu)碳鋼材質(zhì)的石油 機(jī)械設(shè)備,只是選擇一些成本比較低的合成材料,在表面進(jìn)行簡(jiǎn)單的防腐 處理,從材質(zhì)上就沒(méi)有選擇抗腐蝕強(qiáng)的材料,產(chǎn)生的防腐蝕效果自然不夠 理想。工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,一般使用的材料外側(cè)都有防腐層,起到了很 好的防腐效果,但是防腐層很容易受到各種因素的影響而發(fā)生破損,因此 石油機(jī)械設(shè)備的局部可能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,其中比較常見一種就是電化學(xué)腐 蝕,增加了機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)成本,還對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生污染。材料是 石油鉆井機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)的首要考慮因素,針對(duì)實(shí)際的使用環(huán)境,考慮 其的耐腐蝕性,同時(shí)還要考慮環(huán)保因素,選擇環(huán)保材料,最后還要對(duì)材料 的使用壽命進(jìn)行判斷[2]。
3.2? 開展培訓(xùn),提升相關(guān)工作人員能力與意識(shí)
為了相關(guān)抗腐蝕與反腐蝕工作能夠順利開展,應(yīng)當(dāng)積極展開相關(guān)的技 術(shù)能力培訓(xùn),通過(guò)對(duì)相關(guān)地理知識(shí)、化學(xué)知識(shí)等延展知識(shí)的培訓(xùn),促進(jìn)他 們跨學(xué)科交叉發(fā)展自身的知識(shí)結(jié)構(gòu),提升相關(guān)工作人員對(duì)防腐蝕工作的立 體認(rèn)知,應(yīng)用于工作當(dāng)中,全面提升相關(guān)工作人員的工作水平。通過(guò)開展 相關(guān)的教育,提高工作人員對(duì)防腐蝕工作的重要性的認(rèn)知,促進(jìn)他們?cè)谥?度框架內(nèi)更積極的進(jìn)行相關(guān)的工作,積極溝通、認(rèn)真工作,保證機(jī)械設(shè)備 時(shí)刻處于最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。
3.3? 通過(guò)化學(xué)方法提高化工設(shè)備的防腐性能
鉆井設(shè)備一般工作在周圍布滿液體的環(huán)境,這就為采用化學(xué)方法防 腐提供了良好的環(huán)境。利用電解過(guò)程中溶解陰極保護(hù)養(yǎng)雞的原理,通過(guò)在 鉆井設(shè)備上外接電源,將設(shè)備作為陽(yáng)極,阻止設(shè)備通過(guò)失去離子或電子形 成的腐蝕,達(dá)到保護(hù)的作用。利用電解原理進(jìn)行鉆井設(shè)備防護(hù)在理論上可 行,但在實(shí)際操作過(guò)程也出現(xiàn)了一些實(shí)際問(wèn)題。如實(shí)際使用過(guò)程部分鉆井 設(shè)備本身帶電或者需要在帶電的情況下工作,就需要對(duì)現(xiàn)有的電解防腐方 法進(jìn)行改進(jìn)了,需要在實(shí)際使用過(guò)程中將正極的金屬設(shè)備材料更換為非金 屬導(dǎo)電材料或者其他的惰性金屬,這樣可以在保證正常運(yùn)行的情況下對(duì)設(shè) 備起到腐蝕防護(hù)的作用的[3]。
3.4? 改進(jìn)結(jié)構(gòu)工藝
石油鉆井機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力與結(jié)構(gòu)工藝有著密切的關(guān)系,所以我 們需要充分考慮到涂層可能被破壞等因素,對(duì)石油鉆井機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu) 進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、優(yōu)化。石油鉆井機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境比較復(fù)雜,長(zhǎng)時(shí)間 與原油接觸,原油大都具有腐蝕性,因此石油鉆井機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度也要滿 足使用需求。石油機(jī)械設(shè)備工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮到石油鉆井機(jī)械設(shè) 備的運(yùn)行效率,還要注意預(yù)留腐蝕余量,最大程度的降低石油鉆井機(jī)械設(shè) 備受到介質(zhì)腐蝕的幾率。
3.5? 構(gòu)建防護(hù)機(jī)制
沒(méi)有規(guī)矩不成方圓,企業(yè)需要建立健全石油鉆井機(jī)械設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)機(jī) 制。完善的石油鉆井機(jī)械設(shè)備維修和保養(yǎng)計(jì)劃是業(yè)規(guī)劃中的重點(diǎn)工作,石 油鉆井機(jī)械設(shè)備的腐蝕是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的積累造成的,因此想要做好石油鉆 井機(jī)械設(shè)備的防腐工作,就要從日常的機(jī)械設(shè)備維修和保養(yǎng)做起,才能從 根本上解決石油鉆井機(jī)械和設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐蝕并不 是短時(shí)間內(nèi)形成的,這是經(jīng)過(guò)時(shí)間積累的結(jié)果。想要推動(dòng)石油鉆井工作的 順利開展,必須從石油鉆井機(jī)械設(shè)備入手,積極解決石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐 蝕問(wèn)題。一方面,企業(yè)應(yīng)該形成調(diào)查機(jī)制,對(duì)石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐蝕原因 進(jìn)行調(diào)查,對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行歸類,制定類型問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方法。另一方面, 企業(yè)應(yīng)該形成監(jiān)督機(jī)制,考察維護(hù)保養(yǎng)人員是否嚴(yán)格遵照防腐工作標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)石油鉆井機(jī)械設(shè)備進(jìn)行處理,使石油鉆井機(jī)械設(shè)備防護(hù)工作更加高效[4] 。 4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,為了提升設(shè)備的使用壽命,保障設(shè)備使用過(guò)程中的穩(wěn)定性 和安全性,必須綜合分析造成石油鉆井機(jī)械設(shè)備腐蝕的具體原因,對(duì)癥施治,進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)工作。
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[4]李宏偉.淺析如何做好石油鉆井機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)[J].中國(guó)石油和化 工,2016(S1):278.
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