地下金属管道及容器的腐蚀与防腐措施分析

董占芬

（大庆油田工程建设公司国际事业部，黑龙江 大庆 163000）

1 油田地下金属管道及容易发生腐蚀的原因

1.1 防腐蚀保温结构存在弊端

因防腐保温结构设置不合理或失效，导致金属管线及容器出现腐蚀现象加剧的多为投产时间较长的工艺设备，由于设备建设时间较早，其保温结构缺陷体现更为明显，设备腐蚀严重。早起油田管道的防腐工艺，多为泡沫塑料外加玻璃布的结构，或聚乙烯泡沫塑料防腐层俗称“黄夹克”，上述两种防腐结构，在金属部件表面没有形成直接的保护层，在防腐层受到破坏时，金属表面会直接接触空气和腐蚀物质，加快了其腐蚀和氧化进程，导致设备腐蚀超出控制[1]。

1.2 管道外部环境影响

受油田企业管道工艺设备的使用需求决定，油田金属管道一般深埋地下，同时管线长度较长，同时地域跨度较高，设备所处环境十分复杂恶劣，在工艺设备的生产过程中，容易受到多方面的腐蚀因素影响，导致设备出现腐蚀现象，如地下高温潮湿的环境，北方地区冬季的低温环境，以及地下微生物等物质，均会造成防腐层破损，在破损点形成阳极，非破损区域形成阴极，极大的提升了腐蚀效率。

1.3 管道内部流通介质影响

金属管道以及容器设备，在油田的生产中承担着原油以及相关石油产品的运输储存功能，原油以及相关产品均对金属存在一定的腐蚀性，长期储存运输此类介质，会加速管线以及金属容器的腐蚀现象发生速率，并导致管线以及容器颞部出现污垢沉积等问题。造成管线的进一步腐蚀。油田管线内运输介质种类较多，从其物理定位角度主要可以分为油、水、气三种类型，其中水管线腐蚀现象最为明显。因腐蚀问题导致管线工艺设备出现运行故障的事件中，水管线占比51%。

2 油田容器的腐蚀成因分析

2.1 油罐的腐蚀成因分析

油罐是油田生产中重要的生产原料、原油、成品油以及相关原油炼化产品的储存工艺设备之一，受气结构特点以及存储介质性质决定，油罐的腐蚀位置多集中于罐体顶部以及罐体的底部两个区域。不同地域环境以及存储介质决定其腐蚀现象的高发区域，其中罐体顶部腐蚀现象较为严重多出现于南方油田以及日照时间过长的东部区域，由于罐体长期处于高温或强日照环境下，管内水蒸气含量较高，在罐体顶部不断冷凝，最终造成氧浓茶电池现象，加速罐顶的腐蚀现象。而罐底腐蚀多发生于罐底部焊接热影响较高的区域[2]。

2.2 清水罐和污水罐的腐蚀

以上两种容器的腐蚀多发生在气液相界面的交互部位，同时，污水罐介质中的氯离子、碳酸根离子含量较高，是造成容器腐蚀的主要原因[3]。

2.3 脱水器和过滤罐的腐蚀

脱水器、沉淀罐、过滤罐等金属容器设备也是油田生产中不可缺少的设备工艺之一，上述设备同样也存在腐蚀进度较快等问题。导致上述设备腐蚀现象加剧的影响因素主要有以下几种[4]。其一，设备在定制生产过程中，虽然进行对应的防腐处理，并针对防腐效果进行测试。但其测试环境多为实验环境下，与实际使用环境相差较大，其防腐效果验证结论不够客观；其二，在容器的使用过程中，外部保温层因风化以及温差原因导致出现破损和脱落现象，让容器外壁直接与腐蚀因子接触，产生腐蚀现象；其三，容易内部流通水介质的温度过高，造成可溶性盐含量严重超标，加速了腐蚀现象。

3 油田金属管道及容器的腐蚀处理对策分析

3.1 管道腐蚀评价及维修处理技术分析

管道腐蚀现象的发生影响因素较多，不同原因造成的管线腐蚀现象有不同的应对处理办法，因此在进行管道防腐工作之前，应针对管线的实际腐蚀状况进行原因分析，采用相关的技术手段对腐蚀位置进行检测分析，判断其腐蚀原因，并以此作为防腐方案的制定基础，从而制定更有针对性的差异化防腐措施。防腐措施的制定应从腐蚀面积控制以及腐蚀深度控制两个角度进行，并对腐蚀现象进行合理评级，针对不同级别的腐蚀现象采用不同的处理措施，确保防腐措施实施的合理化[5]。

3.2 管道腐蚀修复技术

在管道腐蚀的修复工作中，首先应对腐蚀位置进行划分，区分为管线外部腐蚀和管线内部腐蚀两类，应制定针对外部腐蚀和内部腐蚀的区别防腐措施。在针对外部腐蚀现象中，常用的防腐技术有加固修复技术、修补剂修补技术、管道外加固修复技术等。不同的修复技术有着不同的防腐以及使用范围，首先外部脚骨技术适用于管线大面积损伤的修补工作中，修补剂修补技术则适合面积较小的损伤修复中。针对管线的内部腐蚀现象，应采用内修复技术，通过对应的技术手段，在管线内部加设内衬隔绝管线内壁与腐蚀因子的直接接触，从而实现防腐。

3.3 油田容器修复技术分析

金属容器与金属管线的修补技术，从技术原理角度基本相同，但在实际的修补操作中存在一定禅意，首先金属容器对容器容量有一定的要求，在针对修补技术的选择中，应充分考虑修补技术对容器容量的影响，因此是选择修补方法前，应做好现场实验工作。维修人员需充分考虑到容器内部的介质储存需求，避免发生不合理的维修操作，保障维修质量的基础上，综合提高容器的使用安全