镍基耐蚀合金涂层在油气田压力容器内壁防腐的应用

常泽亮， 毛学强， 马天兵， 漆亚全， 侯应黎

（1. 中国石油塔里木油田公司， 新疆 库尔勒841000；2. 洛阳朗力表面技术有限公司， 河南 洛阳471003）

1 油气田压力容器的运行工况及防腐措施

随着我国三高（高Cl-、 高H2S、 高CO2） 油气田的相继投产， 油气井采出水中Cl-、 H2S、CO2等腐蚀性组分含量越来越高， 高温和低pH值促进腐蚀的问题越来越突出。 在这种复杂的腐蚀性环境下， 油气田压力容器等设备常发生全面腐蚀、 应力腐蚀、 点蚀、 晶间腐蚀、 缝隙腐蚀及垢下腐蚀等多种失效[1]。

1.1 油气田压力容器分类及材质

油气田中与三高介质接触的压力容器超过70%， 主要包括分离器、 换热器、 储存容器及塔器等， 其中三类压力容器超过20%， 这些设备设计压力一般低于16 MPa， 操作温度小于100 ℃， 低温容器的操作温度高于－70 ℃。 目前， 国内外三高油气田的压力容器材质主要有Q235、 20 系列、16MnR 系 列、 SA516、 SA106、 SA333、 316L、07Cr2AlMoRE、 09MnNiDR 等碳钢和低合金钢[2]。

1.2 腐蚀工况及防腐措施

三高油气田的设备腐蚀情况非常复杂， 国内外专家也进行了大量的试验研究， 腐蚀机理包括湿H2S 腐蚀、 CO2腐蚀、 H2S 和CO2的协同作用、Cl-与H2S 和CO2的协同作用、 温度对腐蚀的影响、 pH 值对腐蚀的影响、 介质流速对腐蚀的影响、 成膜和结垢对腐蚀的影响[3]。

针对目前的腐蚀现状， 国内外油气田研究使用了一些防腐措施[4]， 起到了一定的防腐作用，但仍有部分问题难以解决。 常见的油气田防腐措施包括： ①加注缓蚀剂。 成本较低， 适用于输送液相介质的管线防腐， 对于气相介质的环境则防护效果较差。 ②阳极保护+防腐涂料。 常用环氧类防腐涂料在常温下就有较好的耐蚀性，但易老化、 脱落， 一般用于低压容器。……