油田地面管线防腐与维护

冯宇

摘要：本文结合油田地面管线运行环境和实际情况，在对散杂电流、微生物、管线材质等引起管线腐蚀的原因进行分析基础上，对加强日常维护管理、涂抹防腐涂层、加强电化学腐蚀防范、完善日常管理制度、钢管表面质量控制、科学应用缓蚀剂等具体防腐维护措施进行了探究。

关键词：油田集输;地面管线;防腐与维护

分类号：TE1U17

在油田生产中，注汽等措施应用较多，以及油田原油集输需求，油田生产作业现场有大量集输管线和注水管线等地面管线，油田污水、集输介质中含有较多杂质和腐蚀性元素，污水温度温度比较高，易引发管线腐蚀甚至破裂。因此，要结合油田地面管线应用情况，对易引发腐蚀的原因进行分析，并着重对地面管线防腐和维护措施进行研究。

一、 油田地面管线腐蚀的主要原因

1、散杂电流

油田地面管线中，存在埋地和露地等管线，都不可避免的与土壤接触，土壤中都存在一些散杂电流，这些电流大小不一、方向各异、来源多样，常见来源有地下电缆接地、油田电气化作业工具等，直流电和交流电都有。散杂电流会影响与土壤接触的地面管线外壁，长期施加影响易增加管线腐蚀概率和程度。

2、微生物

在与地面管线接触的土壤中，存在大量铁细菌、真菌、硫酸盐还原菌、硫氧化菌、腐生菌等微生物，这些微生物在与管线接触后，会与金属发生反应并产生一些代谢产物，会改变金属管线理化性质，引发管线腐蚀。微生物腐蚀在油田地面管线腐蚀中占1/5以上，几乎所有环境下都可能发生。

3、管线材质

油田地面管线采购和入场检验都严格按照生产标准进行把关，但在实际应用中，与后期高负荷的地面管线应用相比，个别情况下可能存在管材硬度不够、厚度不足等问题。管材运输中会产生一定热应力，加大管材薄弱部位腐蚀概率，减少了管材防腐时效。地面管线使用中要进行大量管材焊接，不同管材金属、母材膨胀和收缩系数差异会诱发细小裂缝，并造成一定的残余应力，这些细微问题在地面管线长期使用中会成为管线腐蚀的源头，在大负荷应用下迅速扩展。同时，管材管线不正确使用还会影响管线输送的有效性。

二、 油田地面管线防腐维护的对策措施

1、加强日常维护管理

要严格落实管线日常维护规范和检修标准，从细微处入手抓好管线工况条件监测、维护和维修，防止因细小问题引发腐蚀。在地面管线填埋中，要严格回填土规格控制，采用细沙土回填，防止存在大颗粒石头或棱角明显的物质掺杂，造成管线划伤等问题，并杜绝管线存在回填不完整问题，回填后要整体检查。要突出对管线焊接口的检查，防止因补口质量问题影响管线使用，管材焊接必须由专业人员持证上岗，严格落实焊接操作和监督、验收等标准和规范。要加强管线日常检查，特别是管线铺设完成后，要事先进行防腐层完整性检查，防止出现防腐层剥离、中间部位翻新管等问题，避免外在因素造成管材破坏。要加强管材的搬运管理，杜绝、减少管材下沟等环节对管材特别是防腐保温层的损坏，出现损坏要及时补伤。

2、涂抹防腐涂层

防腐涂层涂抹是最直接的防腐措施，要购买高质量防腐涂料，在管线表面进行均匀涂抹，使管材与环境和介质中的水分、氧气等隔绝，形成完整保护层，使管线不受周围环境和介质性质影响。通过防腐涂层涂刷使管线构成封闭空间，并且操作方便、防腐性好，在实际应用中较为普遍。

3、加强电化学腐蚀防范

要针对地面管线电化学腐蚀问题，着力改善管线工作环境，通过阴极保护技术合理控制管线保温层。具体操作中，对待保护地面管线接通阴极电流，使管材金属达到极化要求，实现金属电位偏移，降低金属阳极溶解速度。特别是在长输管线等地面管线中，阴极保护技术应用较多，但在注水管线等油田作业现场管线应用上还要加强探索和研究。

4、完善日常管理制度

要改善传统重视管线技术应用和投资、忽视管线日常监测检查和维护保养的错误理念，提升管线维护维修、巡查监督力度，降低腐蚀面积和速度。要根据企业地面管线布局和运用情况，建立完整的管线管理体系，优化管线防腐和维护责任划分，明确工作职责，强化责任意识和专业化维护维修知识培养，做好预防、控制和科学处理管线腐蚀工作。要加强技术人员培训，提升专业素质，确保能快速、高效、科学的进行防腐工作。

5、钢管表面质量控制

管材表面处理是确保防腐质量的重要方面，要对管材表面进行检查，确保及时发现管材表面质量缺陷，有针对性的补伤和处理，特别是对偏口、坡口损伤、裂片、分层、划痕等要高度重视，必要时进行打磨等处理，但要注意将管材厚度控制在规范要求标准内，防止打磨后打磨部位过薄引发后期应用中破裂等问题。要检查表面是否存在污垢、油脂等附着物，采用合理方式清洗。在进行钢管“抛丸除锈”前要检查钢管表面温度和抛丸环境，确保在规范条件下施工。要落实表面质量施工环境、管材等方面施工要求，针对实际情况采取针对性措施：环境湿度在85%以上时要停止抛丸作业，钢管表面温度低于露点温度5℃以上时要进行钢管预热（预热温度60℃-95℃范围内）处理后再进行抛丸除锈。打砂工段工作人员要根据钢管表面锈蚀和磨料情况等，优选钢丸磨料、钢砂和作业装置，结合抛丸效果进行磨料比例调整，抛丸机械需自带磨料回收装置，磨料应用中必须确保清洁干燥，防止存在污染物质污染基底。在正式应用前，要根据ASTMD4940标准检验磨料的含盐量和磨料等，确保含盐量在300μS/cm以下，在应用20min后观察磨料表面清洁度，确保不存在油污等，要杜绝使用石英砂等无机磨料。抛丸除锈工艺完成后要确保表面不存在残留物，等级达到“净白级”。要利用吹尘设备等将钢管内表面附着的尘土和磨料等清扫干净，防止影响防腐涂层的涂覆效果，确保灰尘度在2级以上。

6、科学应用缓蚀剂

可结合地面管线情况，在腐蚀环境内添加适量缓蚀剂抑制腐蚀，通过对钢管表面的物化作用降低金属腐蝕速度。具体要根据管线的应用温度、介质流速、浓度等，优选适用缓蚀剂。在管线由不同金属构成的情况下，要联合应用多种不同的缓蚀剂。缓蚀剂应用要与其他防腐和维护效果配合，确保达到最佳效果。

三、结论

综上所述，油田地面管线腐蚀严重影响管线使用，要针对管线腐蚀常见主要原因，有针对性的采取防腐和维护措施，加强内外防，提升管线防腐效果，确保油田生产作业正常进行。

参考文献：

[1]陈泓沅.油田地面集输管线的防腐技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014（14）.

[2]张江江，张志宏，刘冀宁，高淑红.油气田地面集输碳钢管线内腐蚀检测技术应用[J].材料导报，2017（S2）.

（中石化新疆新春石油开发有限责任公司，山东东营257000）