管线的腐蚀特征及防腐技术浅谈
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建筑安全知识:管道运输腐蚀与腐蚀控制措施分析管道运输腐蚀与腐蚀控制措施分析管道是石油、天然气、水和化学品等物质重要的运输方式,由于管道的长期使用,可能会发生管道腐蚀,导致管道损坏甚至爆炸,因此管道腐蚀控制是管道安全重要的一环。
本文将从管道腐蚀形式、腐蚀原因以及腐蚀控制措施三个方面进行分析。
一、管道腐蚀形式管道腐蚀可以分为多种不同的类型,如下:1.广义腐蚀:管道全面受侵蚀,出现溶解现象,表面光洁的金属被破坏。
2.局部腐蚀:仅在一定区域发生腐蚀,可以继续发展,可分为点蚀、管壁腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
3.疲劳腐蚀:管道经过多次循环应力,引起材料疲劳裂纹、损坏或失效。
二、腐蚀原因1.金属阳极反应:金属管道与在介质中的金属或其他物种发生电化学反应。
阳极电位被升高,造成阳极腐蚀。
2.具有腐蚀性物质的存在:在管道内介质中含有酸、碱,氯离子等容易攻击金属的物质,导致管道腐蚀。
3.电化学腐蚀:管道与在介质中的不同金属或不同金属腐蚀时间长短不一致,会形成电池电位差,造成管道腐蚀。
4.高温氧化腐蚀:在高温氧化气氛下,金属表面被氧化成非金属物质,如铁的氧化物,氧化膜的形成、积累会加速金属受腐蚀的速度。
5.生物腐蚀:在水中或地下沉积物、土壤中,细菌、真菌等生物在存在下,生长及代谢反应会引起管道变形,或导致金属表面受损或腐蚀。
三、腐蚀控制措施1.材料的防腐蚀:选择防腐蚀材料,如塑料、橡胶等,或在金属表面涂层防蚀,可通过涂层对管道表面进行保护,减少管道的腐蚀。
2.使用防腐化学试剂:加入防腐化学试剂对环境介质进行调理,以达到防腐效果。
3.电化学保护法:通过电化学弱电量对金属表面进行防腐蚀,可采用电流供给,即电化学防护法。
4.设计合理的防腐蚀结构:通过管道的设计合理防腐蚀结构,减少管道受腐蚀的风险。
5.管道定期检查:定期对管道进行检测,发现问题及时处理。
6.接地保护:通过外部设置储罐和接地系统,与地面保持导电性,减少管道阴极腐蚀。
浅谈石油管道工程的防腐技术随着石油工业的发展,石油管道工程已经成为其不可或缺的一部分。
石油管道工程所面临的风险也越来越大,其中最为严重的问题之一就是金属管道的腐蚀。
管道腐蚀不仅会导致安全隐患,还会影响石油输送效率,造成不可估量的经济损失。
石油管道工程的防腐技术显得尤为重要。
本文将从腐蚀机理、防腐技术及其发展趋势等方面进行探讨,以期为该领域的相关从业人员提供一些参考和借鉴。
一、管道腐蚀机理管道腐蚀是由于管道金属表面和介质之间的化学反应而引起的。
在石油管道中,腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀化学腐蚀又称为干腐蚀,是指在不受电流和电压影响的情况下,金属在气体、水或其他化学介质中受到物理或化学作用而使表面逐渐失去原有的金属质量的现象。
石油管道在高温、高压的环境中易受到酸性物质的侵蚀,导致管道金属表面的腐蚀,最终形成孔洞。
电化学腐蚀是一种由电流和电压引起的金属腐蚀形式。
在石油管道工程中,电化学腐蚀是一种常见的腐蚀形式,主要原因是由于管道金属与介质中的溶解物质形成了微电池,并在此基础上发生了金属的溶解和腐蚀。
电化学腐蚀主要包括腐蚀电流产生和金属离子迁移两个过程,而管道腐蚀在电化学腐蚀中表现为均匀腐蚀和局部腐蚀两种形式。
二、管道防腐技术管道腐蚀的危害之大,使得防腐技术成为石油管道工程中的一项核心工作。
目前,管道防腐技术主要包括有机涂层防腐、热浸镀锌防腐、阴极保护和缓蚀剂处理等多种方式。
1. 有机涂层防腐有机涂层是将经过预处理的管子表面喷涂一层具有防腐效果的有机物质。
通常采用环氧树脂、聚酯、聚氨酯和煤焦沥青等材料进行喷涂,以实现管道金属表面的防腐保护。
有机涂层防腐技术具有涂层耐酸碱性能好、附着力强、施工方便、成本低廉等优点,因此在石油管道工程中得到了广泛的应用。
2. 热浸镀锌防腐热浸镀锌是将管道浸入熔化的锌液中,通过化学反应和电化学作用,使管道表面形成一层致密的金属锌涂层,从而达到防腐的目的。
浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施随着石油工业的迅速发展,埋设在地下的油、气、水管道等日益增多。
地埋管道会因为土壤腐蚀形成管线设备穿孔,从而造成油、气、水的跑、冒、滴、露。
这不仅造成直接经济损失,而且可能引起爆炸、起火、环境污染等,产生巨大的经济损失。
本文对管道腐蚀危害做了简要说明,并结合日常生产中管道腐蚀的情况,对其腐蚀机理做了进一步的阐述。
结合腐蚀机理提出防腐应对措施,并进一步介绍了新型防腐技术,为今后油田管道设备防腐工作提供了一定的工作方向。
标签:腐蚀;腐蚀危害;腐蚀机理;防腐措施一、石油管道腐蚀的危害我们把石油生产过程中原油采出液、伴生气等介质在集输过程中对油井油套管、油站内、回注管网等金属管线、设备、容器等形成的内腐蚀以及由于环境,例如土壤、空气、水分等造成的外腐蚀统称为油气集输系统腐蚀。
油气集输系统腐蚀中的内腐蚀一般占据腐蚀伤害的主要地位。
针对腐蚀研究,在整个生产系统中,不同的位置及生产环节其所发生的的腐蚀也有所不同,并且腐蚀特征及腐蚀影响因素也有所不同。
因此防腐工作是油田生产中的重要措施。
据不完全统计截止目前,我国输油管道在近20年的时间里,共发生大小事故628起,其中包括线上辅助设备故障190 起,其它自然灾害70 起,有368 起属管体本身的事故。
根据近年的调查发现:影响管线寿命和安全性的因素中,腐蚀占36.4%,机械和焊缝损伤占14.4%,操作失误占35.0%,第三方破坏占14.2%.因此,腐蝕是事故的主要原因。
[1]二、管道腐蚀的机理理论(1)土壤腐蚀土壤腐蚀是电化学腐蚀的一种,土壤的组成比较复杂,其多为复杂混合物组成。
并且土壤颗粒中充满了空气、水及各类盐从而使土壤具有电解质的特征,根据土壤腐蚀机理,我们将土壤腐蚀电池大致分为两类:第一种为微电池腐蚀,也就是我们常说的均匀腐蚀。
均匀腐蚀是因为微阳极与微阴极十分接近,这样的距离在腐蚀过程中不依赖土壤的电阻率,只是由微阳极与微阴极决定电极过程。
油田管道腐蚀的原因及解决办法一、金属腐蚀原理(一)金属的腐蚀;金属的腐蚀是指金属在周围介质作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏。
(二)金属腐蚀的分类1.据金属被破坏的基本特征分类根据金属被破坏的基本特征可把腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类:(1)全面腐蚀:腐蚀分布在整个金属表面上,可以是均匀的,也可以是不均匀的。
如碳钢在强酸中发生的腐蚀即属此例。
均匀腐蚀的危险性相对较小,因为若知道了腐蚀的速度,即可推知材料的使用寿命,并在设计时将此因素考虑在。
(2)局部腐蚀:腐蚀主要集中在金属表面某一区域,而表面的其他部分几乎未被破坏。
例如点蚀、孔蚀、垢下腐蚀等。
垢下腐蚀形成的垢下沟槽、块状的腐蚀,个易被发现,往往是在清垢后或腐蚀穿孔后才知道。
局部腐蚀的危害性极大,管线、容器在使用较短的时间造成腐蚀穿孔,致使原油泄漏,影响油田正常生产。
2.据腐蚀环境分类按照腐蚀环境分类,可分为化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀。
这种分类方法有助于按金属材料所处的环境去认识腐蚀。
3.据腐蚀过程的特点分类按照腐蚀过程的特点分类,金属的腐蚀也可按化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀3 种机理分类。
(1)金属的化学腐蚀:金属的化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
在化学腐蚀过程中,电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的,因而没有电流产生。
但单纯化学腐蚀的例子是很少见的。
很多金属与空气中的氧作用,在金属表面形成一层氧化物薄膜。
表面膜的性质(如完整性、可塑性、与金属的附着力等)对于化学腐蚀速率有直接影响。
它作为保护层而具有保护作用,首先必须是紧密的、完整的。
以金属在空气中被氧化为例,只有当生成的氧化物膜把金属表面全部遮盖,即氧化物的体积大于所消耗的金属的体积时,才能保护金属不至于进一步被氧化。
否则,氧化膜就不能够盖没整个金属表面,就会成为多孔疏松的膜。
(2)金属的电化学腐蚀:金属与电解质溶液作用所发生的腐蚀,是由于金属表面发生原电池作用而引起的,这一类腐蚀叫做电化学腐蚀。
油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策油田集输管线是油田生产的重要设备之一,其承担着生产过程中输送油气的重要作用。
由于管线所经过的环境在室内外温度变化、气候环境、介质性质等方面都存在着较大的变化,因此油田集输管线的腐蚀问题一直备受关注。
本文将从腐蚀原因和防腐对策两个方面对油田集输管线腐蚀问题给出一些浅析。
1. 介质腐蚀油气中含有H2S、CO2等气体,这些气体容易在水分的存在下形成酸性环境,产生蚀刻作用;而油气中也含有一定量的NaCl和硫酸根离子等物质,这些物质也容易在水分的存在下产生化学反应,引起金属表面的腐蚀。
油田集输管线物质的强腐蚀性是造成油田集输管线腐蚀的重要原因之一。
2. 环境腐蚀油田集输管线所经过的外部环境涉及水、泥土、空气等各种物质,特别是在潮湿、盐雾、酸雨等恶劣环境下油田集输管线的腐蚀更加严重。
同时,由于管线的隐藏性较高,生锈等问题一旦出现往往已经造成很大的隐患,对于管理和控制来说比较困难。
3. 外载荷腐蚀油田集输管线由于位置的不同往往需要承受其它设备和分部设备的载荷,长时间的压力变形以及反复的拉伸会直接损伤到管线的表面,产生腐蚀。
1. 化学防腐油田集输管线在运输过程中采取一系列化学防腐方案,包括蚀刻剂、缓蚀剂、杀菌剂等等,这些化学物质可以有效地削弱集输管线与环境、介质之间的化学反应,减少腐蚀的发生。
2. 防水在制造油田集输管线时,可以采用钢管在内,再外包复合材料的方法,这样就可以在一定程度上防止内部发生腐蚀。
同时,在管道维护过程中加强防水措施,及时排除积水,也可以有效预防集输管线的腐蚀。
3. 防护对于集输管线设备本身,可以在钢表面涂上一层防腐漆,这可以在一定程度上防止外界环境的腐蚀。
同时,还可以在其它设备上采用防腐钢材料,增加防护措施。
以上三种防腐对策都可以很好地应对油田集输管线腐蚀问题的存在,但实际应用中需根据管线所处环境和介质等情况综合考虑,合理运用。
对于油田集输管线的防止腐蚀和延长使用寿命,还需要从生产和管理等各个方面严格控制。
油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策油田集输管线是将原油从油井输送到加工厂或储运设施的重要部件。
由于环境条件的影响和石油中含有的杂质,管线会面临腐蚀的问题。
腐蚀不仅会减少管线的使用寿命,还可能导致泄漏和环境污染。
制定有效的防腐对策对保护油田集输管线至关重要。
腐蚀的原因主要有以下几个方面:1. 化学腐蚀:管线输送的原油中含有酸性物质、水分和硫化物等,这些物质会与管道的材料反应,形成腐蚀性的物质,导致管道的腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于管线处于土壤或水中,而土壤和水中的电解质和金属管道形成一个电池,导致金属管道发生电化学腐蚀。
3. 机械腐蚀:管道在使用过程中会受到振动、冲击和磨损等力作用,这些力作用会破坏管道表面的涂层,使管道暴露在腐蚀介质中。
为了防止油田集输管线的腐蚀,需要采取适当的防腐对策,主要包括以下几个方面:1. 材料选择:选择耐腐蚀性能良好的管道材料,如碳钢具有较好的耐腐蚀性能,还可以采用不锈钢或塑料等材料。
2. 防腐涂层:对管道表面进行防腐涂层处理,如热浸镀锌、聚乙烯封闭层 (PE/PP)、环氧层等,以增强管道的耐腐蚀性。
3. 阳极保护:采用阳极保护技术,如阴极保护和阳极保护法,通过在管道表面放置金属阳极,形成保护层,减少管道的腐蚀。
4. 腐蚀监测与维护:定期进行腐蚀监测,通过检测管道的腐蚀情况,及时采取维护治理措施,如清除腐蚀产物、修复涂层、加固管道等,以延长管道的使用寿命。
5. 管道设计:合理设计管道的布置和支撑,减少管道受力和振动的影响,降低机械腐蚀的发生。
6. 水分控制:控制原油中的水分含量,减少管道内的腐蚀介质,可以采用除水器或干燥装置对原油进行处理。
油田集输管线的腐蚀问题不可忽视,需要制定科学的防腐对策来延长管道的使用寿命并保障其安全运行。
在材料选择、防腐涂层、阳极保护、腐蚀监测与维护、管道设计和水分控制等方面都需要全面考虑,如此才能有效地减少腐蚀带来的影响。
管道防腐蚀技术及其应用第一章:引言管道作为输送流体的重要设施,在工业生产、建筑、市政和生活中均有广泛应用。
然而,长期使用和不可避免的环境因素(如氧化、腐蚀等)会导致管道质量下降,影响其使用寿命。
对此,管道防腐蚀技术应运而生,并取得了一系列显著的成果。
本文将从管道防腐蚀技术的基本知识和应用展开具体的讨论。
第二章:管道腐蚀的基本情况管道腐蚀是管道使用的一个普遍问题,而正常使用的管道如果不经过保护,在恶劣的环境下会导致失效。
根据腐蚀类型和原因,可以将管道腐蚀分为以下几类:2.1 酸性腐蚀当管道环境中存在酸性物质时,会产生酸性腐蚀。
酸性腐蚀极易侵蚀金属表面,导致管道内部壁厚薄不均,加速管道破裂的风险。
2.2 碱性腐蚀相较于酸性腐蚀,碱性腐蚀的危害等级更高。
当管道环境中存在较高浓度的碱性物质时,管道内壁表面会不断腐蚀,影响管道的强度和刚性。
2.3 电化学腐蚀电化学腐蚀是由电极方法引来的,即当管道中存在电解质和两种或多种异质金属时,会产生电偶界面电动势,从而引起电流。
这种电流在金属表面引起电化学反应,产生沉淀和气体,使金属表面腐蚀。
2.4 物理腐蚀管道受到外部物理因素(如擦磨、冲蚀等)或者内部物理因素(如流体压力和流速变化等)时,会产生物理腐蚀。
比如,管壁表面会逐渐磨损的情况。
第三章:管道防腐蚀技术针对以上的不同腐蚀类型,管道防腐技术也随之不同。
当前,广泛应用的管道防腐技术如下:3.1 防腐涂层防腐涂层是目前应用广泛的管道防腐蚀措施之一。
在管道内或外表面施加具有特定环保成分的涂层,能够有效保护管道不受腐蚀和氧化。
常见的防腐涂层材料有聚氨酯和环氧树脂。
另外,采用紫外线辐射、微波等技术来促进环氧树脂反应,也是当今防腐涂层领域的新发展。
3.2 防腐包装防腐包装是通过包裹在管道外壳废弃物等防腐材料,来避免管道受到外界侵蚀。
这些材料通常包括聚乙烯、布类、泡沫等防腐材料。
防腐包装不仅可以保护管道免遭化学腐蚀和物理腐蚀,而且还可以增加管道强度和刚性。
管道防腐措施在工业领域,管道是常见的设备,用于输送液体和气体等物质。
然而,由于管道长期暴露在恶劣的环境中,容易受到腐蚀和磨损的影响。
因此,采取适当的管道防腐措施非常重要,以保护管道的完整性和延长其使用寿命。
1. 表面涂层表面涂层是一种常用的管道防腐方法。
它可以形成一层保护性的防腐蚀层,阻止管道表面与外界环境接触。
常见的表面涂层包括油漆、聚合物涂层和环氧树脂等。
这些涂层可以防止管道表面受到湿气、化学物质和其他有害物质的侵蚀,从而延长管道的使用寿命。
2. 阴极保护阴极保护是一种通过电化学反应来保护管道防腐的方法。
一般情况下,金属管道是以阳极(正极)的形式存在的,容易受到电化学侵蚀的影响。
通过在管道上施加一个更容易氧化的金属,使其成为阴极(负极),可以减缓甚至停止金属管道的腐蚀过程。
常见的阴极保护方法包括使用熔锌、镀铝和外加电流法等。
3. 内衬材料内衬材料是一种直接涂覆在管道内部的防腐措施。
它可以保护管道与输送物质的直接接触,防止磨损和腐蚀的发生。
常见的内衬材料包括橡胶、聚合物和陶瓷等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够有效地保护管道的内表面。
4. 生物防护在某些情况下,管道会受到微生物和生物的腐蚀。
这些微生物和生物可以形成一层生物胶体,并产生酸性物质,加速管道的腐蚀过程。
因此,采取适当的生物防护措施非常重要。
常见的生物防护方法包括添加生物抑制剂、保持管道的干燥和定期进行清洗等。
5. 定期检测和维护管道防腐措施只有在定期检测和维护的情况下才能发挥其最大的效果。
定期检测可以及早发现管道的腐蚀和磨损问题,采取相应的措施修复和保护。
同时,定期维护可以保持管道防腐措施的有效性,延长其使用寿命。
常见的定期检测和维护工作包括清洗管道、修复涂层和更换防护材料等。
总之,管道防腐措施是保护管道完整性和延长使用寿命的重要方法。
通过合理选择和应用适当的管道防腐措施,可以有效地减缓管道的腐蚀和磨损过程,降低维修和更换的成本,提高管道的可靠性和安全性。
油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策油田集输管线是将油井注入的原油和天然气输送至处理场或加工厂的管道系统。
由于长时间暴露在高温、高压和含有腐蚀性物质的环境下,油田集输管线容易发生腐蚀。
腐蚀是指金属材料与环境中的化学物质产生物理或化学反应导致其性能的损失,进而影响管线的安全运行。
造成油田集输管线腐蚀的主要原因有以下几种:1. 氧化腐蚀:当管线内的金属表面暴露在氧气中时,金属表面会氧化,进而起到腐蚀的作用。
2. 硫化物腐蚀:油田集输管线中的环境中往往存在硫化物,当管线表面与硫化物接触时,会引发硫化物腐蚀,加速金属表面的腐蚀速度。
3. 酸性腐蚀:油田集输管线中的部分油井中含有酸性物质,如硫酸和盐酸等,当这些物质接触到金属表面时,会加速腐蚀过程。
为了解决油田集输管线腐蚀带来的安全隐患,需要采取相应的防腐对策。
以下是几种常用的防腐对策:1. 表面涂覆防腐剂:通过对油田集输管线进行外部涂覆防腐,可使金属管道表面与外部环境隔绝,减少与腐蚀物质的接触,从而延缓腐蚀过程。
2. 阴极保护:在油田集输管线中通过向管道施加负电位,使其成为阴极,从而减少金属管道表面的电子流动,降低金属的电化学反应,延缓腐蚀速度。
3. 油田环境监测:及时对油田集输管线周围的环境进行监测,了解环境中的腐蚀性物质浓度和变化情况,及时采取相应的措施进行防腐。
4. 材料选择:选择耐腐蚀性能好的金属材料作为油田集输管线的构造材料,如钢材中的耐腐蚀不锈钢等。
5. 定期检测和维护:对油田集输管线进行定期的内外部检测和维护,发现腐蚀问题及时修复,可防止腐蚀扩散,延长管线的使用寿命。
油田集输管线腐蚀的原因主要包括氧化腐蚀、硫化物腐蚀和酸性腐蚀等,采取的对策包括表面涂覆防腐剂、阴极保护、油田环境监测、材料选择以及定期检测和维护。
这些对策可以有效地减缓油田集输管线的腐蚀速度,保障管线的安全运行。
油田的集输管线的腐蚀原因及防腐措施的讨论摘要:本文对油田的集输管线腐蚀现状进行简要分析,进而介绍造成油田集输管线腐蚀的原因,包括外部和内部等方面,然后提出关于油田集输管线的防腐措施,以供参考。
关键词:油田集输管线;腐蚀原因;防腐措施前言:集输管线在我国油田的发展和建设中有着积极重要的作用,其主要功能是输送油田的油气,但是由于其内部的介质较为复杂,并且属于高危化学品,并且在管线集输的过程中容易受到长时间的磨损,因此极易产生腐蚀现象,为油田的集输工作造成极大的安全隐患。
因此必须对油田集输管线的腐蚀现象加以分析,找到可能造成腐蚀的原因,进而制定出针对性较强的防腐措施,有效保障油田油气的运输安全和工作人员的人身安全。
一、油田集输管线的腐蚀概况现阶段我国很多油田的开采阶段都处于中后期,并且开采难度较高,因此在提升生产效率的同时也会为集输管线造成一定的压力,由于工作量的加大和开采难度的加大,使集输管线所工作的环境和介质都会发生一定的变化,使管线腐蚀的情况更加严重,并且相关部门对于油田集输管道的维修费用也在不断增加,这些原因都在阻碍着油田长期稳定发展,但是也为油田企业带来了新的契机和挑战[1]。
为了真正提升油田开采效率,保证油田集输管线的工作质量,必须将目前所能造成管线腐蚀的原因详细的分析出来,避免由于管线腐蚀的问题使油气泄漏,甚至发生爆炸等安全事故,同时在制定相关防腐措施的时候应当考虑油田的经济成本,选择适合的措施来保障油田的工作质量为未来的发展建设。
二、油田集输管线产生腐蚀的原因分析第一:集输管线的防腐层脱落或者遭到破坏。
一般油田集输管道的外部防腐层主要是利用聚氨酯材料制成,其不但可以起到保温隔热的作用,还可以将外界一些潮湿环境以及土壤等介质进行有效隔绝,避免这些介质对管线造成化学腐蚀。
一旦管线外部这种防腐层脱落或者遭到破坏时会使聚氨酯材料失去其本身的隔绝作用,从而加快管线的腐蚀速度,而造成外部防腐层脱落或者破坏的主要原因包括:施工过程中一些施工机械碰触到管线外部,造成外部防腐层受损;另外裸露在外部的防腐层经常会受到阳光照射、雨水腐蚀以及环境腐蚀等因素的破坏,导致防腐层脱落;还有就是维修管线的过程中所使用的材料质量不合格,导致在二次修补时会有一定的空隙,而外部一些介质就会通过这种空隙进入到管线内部,从而也会造成管线防腐层腐蚀。
管线的腐蚀特征及防腐技术浅谈
摘要:本文针对现河采油厂草南联合站生产系统地面工程设施(主要是管线)的腐蚀特点,分析其腐蚀机理,为该站以后的改造(在防腐处理方面)提供有力的支持。
关键词:防腐管线腐蚀
前言
现河采油厂草南联合站建站于1990年,作为一个老站,其地面工程设施均存在着不同程度的腐蚀、老化现象。
随着使用年限的延长,腐蚀现象更加突出。
产生的安全隐患、环境污染,更高的维修费用。
因此我们将腐蚀技术作为本次研究的主题。
一、联合站腐蚀现状
1.主要工艺流程现状
草南联合站建于1990年5月,担负着草古1地区、草20地区、采油三矿沙三、沙四段产液的集中处理和输送任务。
日处理液量8000m3,日处理原油900吨。
处理液量能力8×103t/d,原油外输能力3×105t/a。
主要生产工艺包括油气分离、沉降脱水、原油加热、电脱等。
原油处理系统:采油队采出液经过两相分离器,油水和天然气完成了初步分离后,进入一、二级沉降罐,加入的药剂在沉降过程中作用,油水初步分离,溶解在原油中的轻组分挥发出来,使原油的成分趋于稳定,最后进入外输罐外输;在一二级沉降罐中,原油和污水进行初步分离,污水进入污水处理系统进行进一步油水分离。
在污水罐中,原油成分在药剂作用下分离上浮,回收进入原油处理系统,污水在沉降后外输回注;
2.主要设施腐蚀现状
(1)原油罐底部罐壁腐蚀穿孔日益突出。
(2)3台ф2200×8200油气分离器,已运行了20年,因油气腐蚀性强,出口管线穿孔频繁。
(3)管线穿孔越来越频繁。
该联合站原油、污水管线50余条。
据统计仅2008—2013年穿孔就达上百次。
二、该站腐蚀机理及存在问题
(1)化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的腐蚀破坏,其特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂之间直接发生氧化还原反应,形成腐蚀产物,没有电流产生;
(2)电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。
例如,碳钢在酸液中发生腐蚀时,在阳极区上铁被氧化成Fe2+离子,放出的电子由阳极(Fe)流至钢中的阴极(Fe3C)上被H+离子吸收还原成氢气,即
阳极反应:Fe→Fe2++2e
阴极反应:2H++2e→H2↑
总反应:Fe+2H+→Fe2++H2↑
1.内外防腐的质量差
(1)管线内防腐因素:该站频繁穿孔的管线,有一些是因为内防腐层脱落,主要是由于内防腐质量差。
内防腐技术在施工过程中存在着对内壁的除锈、清扫要求高,喷涂(挤涂)技术要求高等技术难题,使得内防腐的质量难以保障;
(2)管线外防腐因素:管线的外防腐层老化脱落;由于外在的机械伤害造成外防腐层的破损;钢管在大气腐蚀、土壤腐蚀等外在的腐蚀环境作用下,腐蚀速度明显加快。
(3)超负荷运行、污水流速过快、含砂引起的冲蚀
以联合站运行的1#~4#分离器的为例,对其腐蚀因素进行了调查分析:(见表1)
表1分离器处理液量统计表
来油线路名称液量
(m3/d)油量
(t/d)含水率
(%)压力
(mPa)温度
(℃)
采油12队3500 230 92.3 0.3 59
采油15队1700 150 95.0 0.29 63
采油34队2200 200 93.8 0.26 63
这三台分离器的出口均是DN200的管线,根据公式计算混合液的流速V:
半径d=(219-2×7)/2=102.5mm=0.1025m
S=3.14×(0.1025)2/4=8.25×10-3m2
V=3500/(24×60×60×8.25×10-3)≈7m/s
从以上分析中可以看出,草南联合站采用一个采油队进一台分离器的生产方案,已严重超负荷运行,由此产生的油水混合液(含砂)流速过快(合理的流速应在4m/s以下),且油水介质中含砂量高,因研磨作用而导致破坏金属内壁。
三、现有防腐措施
针对该站的腐蚀环境,推荐一些现有的防腐技术:
1.焊口的防腐处理
(1)地面管线可以采取法兰连接,这样可以大大减少焊口处的内防腐问题,取得了比较理想的现场效果;
(2)对必须焊接的管线,现在多采用不锈钢接口,使用不锈钢焊条进行焊接,这样利用不锈钢的耐腐蚀性,尽量减少焊口处的腐蚀速率。
2.内防腐处理
为解决污水对管道内壁的腐蚀问题,采用了H87、环氧玻璃鳞片、水泥沙浆复合衬里、玻璃钢内衬、热喷玻璃釉的内防腐技术和玻璃钢管道的技术、复合管道技术,在一定程度上延长了管道的使用寿命。
该站2008年后投产的部分污水管线采用了玻璃钢管道、环氧玻璃鳞片内防腐技术,防腐技术在现场收到比较好的效果。
3.外防腐处理
现有的管道的外防腐层材料有:石油沥青、煤焦油瓷漆、聚乙烯胶粘带、溶结环氧粉末、挤出聚乙烯和环氧煤沥青等。
石油沥青覆盖层具有较好的防腐性能,但是石油沥青属于热属性材料,低温时硬而脆,随温度升高变成可塑状态,升高至软化点以上则具有可流动性,发生沥青流淌的现象。
对于埋地管线,管径较小温差较大的可以采用黄夹
(下转第页)
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克覆盖层,草20区块至该站至原油外输DN273管线采用此技术,从2005年投产至今无任何穿孔现象。
(4)阴极保护
①牺牲阳极法:在腐蚀电池中,阳极腐蚀,阴极部腐蚀。
利用这一原理,以牺牲阳极优先溶解,使金属构筑物成为阴极而实现保护的方法。
在土壤环境中常用的阳极材料有镁和镁合金、锌和锌合金;
②强制电流法:用外部的直流电源作阴极保护的计划电源,将电源的负极接管道(被保护的构筑物),将电源的正极接至辅助阳极,在电流的作用下,使管道发生阴极极化,实现阴极保护。
结论
根据以上对现河该联合站站腐蚀现状的调查分析和论证,适合于该站管线的防腐工艺措施有:
1、严格的防腐处理(a喷淋除锈b清扫c涂敷工艺d对管线进行相应防腐);
2、阴极保护(a牺牲阳极的阴极保护b强制电流的阴极保护);
3、管线尽量地面铺设,采用法兰连接;
4、采用耐腐蚀的非金属材料。
参考文献:
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