某油田原油输送20钢管线弯头穿孔原因

罗 懿，杨 阳，蒋晓斌，王骅钟

(中海油(天津)管道技术工程有限公司，天津 300452)

0 引 言

某油田生产流量计进口直径20.32 cm(8″)钢管弯头在运行3 a后发生泄漏。为了不影响生产，对该泄漏点进行紧急带压堵漏，并用铁水泥对其整体覆盖，待停产大修时(约4个月后)予以更换。该钢管弯头材料为20钢，管内壁采用热喷涂方法涂敷了陶瓷涂层，实际操作温度为72～74 ℃，实际操作压力为2.8～2.9 MPa，输送介质为密度0.870 2 g·cm-3的原油，原油中含砂量(体积分数)为0.003 5%，含硫量(体积分数)为0.174 %，含水率(质量分数)为50%。历史资料显示，该管线输送介质中含有腐蚀性气体，其中CO2体积分数在1.78%～2.14%，H2S体积分数为0.01%。

通常情况下，引起钢管弯头腐蚀的因素主要包括：管体材料或涂层选型与服役环境不匹配；管体材料或涂层的显微组织存在缺陷；服役环境中存在应力、腐蚀性介质(CO2或H2S等酸性介质)、结垢、流速过大、高温、细菌等现象[1]。该钢管弯头的设计寿命为20 a，实际使用寿命为3 a。为了找到该钢管弯头泄漏原因，避免再次出现同类事件，作者对其进行失效分析，并提出改进措施。

1 理化检验及结果

1.1 宏观形貌

钢管弯头泄漏位置位于法兰曲率半径最大处，如图1(a)所示。去除铁水泥后，泄漏区域存在一个穿透型孔洞，孔洞呈圆形，直径为2.8 cm，如图1(b)和图1(c)所示。观察可见，穿孔为由内向外发展形成，穿孔区域的外壁光滑，无腐蚀痕迹。综上可知，钢管弯头呈现出内腐蚀特征[2]。

图1 失效弯头宏观形貌

沿轴向且保留完整穿孔区域将弯头剖开，依次用石油醚、酒精清洗内壁表面油污，观察内壁形貌。……