淺談石油集輸管道防腐機械設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、淺談石油集輸管道防腐機械設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢摘 要：在油田開采屮，由于管線腐蝕而造成管線滲漏、穿孔、破裂 等事故的發(fā)生,不僅造成重人的經(jīng)濟損失,也造成了嚴重的環(huán)境污染,因 此，管線防腐涂層的合理選擇和使用，對石油集輸管線的安全運行及使用 壽命，具有十分巫要的意義。本文介紹了石油集輸管道防腐機械設(shè)備的現(xiàn) 狀，探討了石油集輸管道防腐機械設(shè)備的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：石油集輸管道；防腐涂層；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢在油氣開采及集輸過程中，山于含有大量硫化氫、二氧化碳、凝析油 和地層水等介質(zhì)，對油氣井套管、鉆采設(shè)備、井下工具、集輸管線等造成 了嚴重的腐蝕，從而造成套管穿孔、鉆采設(shè)備失靈、管線開裂等事故，甚 至危及人們

2、的生命和財產(chǎn)安全。因此，硫化氫、二氧化碳和高礦化度采出 水對油氣田集輸系統(tǒng)的管線及設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕問題，成為當今研究的熱門 課題，管道內(nèi)防腐是保證管道安全運行和延長管道使用壽命的重要措施。一、石油集輸管道防腐機械設(shè)備的現(xiàn)狀國內(nèi)外對油氣集輸管道內(nèi)腐蝕采取了不同的防腐措施，h前在油田應 用相對廣泛的幾種油氣集輸管道內(nèi)防腐措施主要包扌舌緩蝕劑防腐、涂料防 腐、電鍍防腐、復合管防腐等。緩蝕劑防腐是將少量的緩蝕劑加入到腐蝕介質(zhì)中，以抑制金屬或合金 的腐蝕破壞過程和其機械性能改變過程，從而延長金屬的使用壽命。緩蝕 劑防腐具有用量極少、不改變環(huán)境就能獲得優(yōu)良防腐效果、不增加設(shè)備投 資、操作簡便、見效快、同一配

3、方適用不同環(huán)境等優(yōu)點，在油氣工業(yè)中應 用極為廣泛。冃前，國內(nèi)外油氣集輸管道內(nèi)防腐用的緩蝕劑的主要緩蝕成 分是冇機物，如鏈狀冇機胺及其衍生物、咪哇i林及其鹽、季鞍鹽類、松香 衍生物、磺酸鹽、亞胺乙酸衍生物及烘醇類等。為確保緩蝕劑的效果，篩 選的緩蝕劑除與地層水和油有良好的相容性外，還應與現(xiàn)場使用的水合物 抑制劑、除硫劑、破乳劑等有良好的配伍性。涂料防腐的原理是在管道內(nèi)壁和腐蝕介質(zhì)之間提供一個隔離層，從而 起到減緩腐蝕的作用。涂層鋼管廣泛應用于油氣出集輸管線。內(nèi)涂層防腐 技術(shù)可有效防止內(nèi)腐蝕，節(jié)約大量的管材和維修費用，顯著提高油氣田的 輸送效率，減少清管次數(shù)。目前，應用較多的涂料品種有環(huán)氧酚醛、聚

4、氨 酯、環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧、富鋅、玻璃鱗片、聚苯胺等系列防腐涂料。國 外石油天然氣管道內(nèi)壁防腐涂料多采用多元樹脂改性重防腐蝕涂料，而環(huán) 氧酚醛類涂料則為國內(nèi)所青睞，但環(huán)氧酚醛類涂層歸屬于-種普通高分了 型防腐涂層，其耐腐蝕性和耐高溫性有限。由于內(nèi)防腐涂層不可避免地存 在針孔，而且流體及固體雜質(zhì)，如砂子等的沖刷也使防腐層容易出現(xiàn)損傷, 所以通常在使用防腐層的同時要添加適量的緩蝕劑。電鍍防腐的電鍍層分為陰極性鍍層和陽極性鍍層。前者是指被保護金 屬的電極電勢低于電鍍金屬層的電極電勢，后者是指被保護金屬的電極電 勢高丁電鍍金屬層的電極電勢。當鍍層完全覆蓋于金屬基體表面時，鍍層 可以隔離腐蝕介質(zhì)與金屬基

5、體。由于被保護的金屬在陽極性鍍層中是陰 極，即使受到損壞，受腐蝕的也是鍍層本身，被保護的金屬不受腐蝕；但 被保護的金屬在陰極性鍍層時由于具為陽極，一經(jīng)損壞，被保護的金屬將 直接與腐蝕介質(zhì)接觸進而腐蝕金屬，此時，鍍層的存在反而加速了被保護 金屬的腐蝕。盡管鍍層能很好地保護管線，但是由于莫價格較高，鍍層工 藝較復雜，推廣應用受到一定限制。復合管防腐中，日前常用的復合管主耍有雙金屬復合管、玻璃鋼內(nèi)襯 復合管和陶瓷內(nèi)襯復合管。雙金屬復合管在國外已得到廣泛應用，徳國 butting公司生產(chǎn)的機械復合管、英國proclad公司生產(chǎn)的冶金復合管在 世界許多國家得到應用；我國的長慶油田分公司靖安首站、大慶油田

6、的注 水管道也采用了雙金屬復合管。玻璃鋼由環(huán)氧樹脂和增強玻璃纖維組成， 具有防腐、防垢、減阻等優(yōu)良性能。陶瓷內(nèi)襯復合鋼管是一種國際先進的 復合新材料，從內(nèi)到外分為陶瓷、過渡層和鋼材三層。山于內(nèi)襯的陶瓷層 具有耐磨、耐蝕、耐高溫、高強度、高韌性、高抗沖擊性和高抗熱性等良 好的綜合性能，能適用于耐磨強度高，甚至更惡劣的環(huán)境。復合管能在一 定程度上防止集輸管線的腐蝕，但其與鍍層一樣，相對價格較高，而且對 于特殊的地段需要特殊的材料，工藝較為復雜，成木較高。二、石油集輸管道防腐機械設(shè)備的發(fā)展趨勢近幾十年來，國外防腐涂料的發(fā)展，使涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在發(fā)生根本性改 變，改變方向以節(jié)省資源、無污染、經(jīng)濟、高效、有

7、利生產(chǎn)為原則，防腐 涂層材料方面朝著環(huán)保、高性能、適合流水作業(yè)施工的方向發(fā)展。在目前 的防腐材料研究中，著眼于發(fā)展復合材料或復合結(jié)構(gòu)，強調(diào)涂層具有良好 的導電性能和物理性能，穩(wěn)定的化學性能和較寬的溫度適應性能，既起到 防腐絕緣作用，又能保溫和提高管道強度。當前已有一些通過納米技術(shù)對防腐材料進行改性的技術(shù)獲得了專利, 在市場上也已有這樣的防腐材料出現(xiàn)?？偟膩砜矗{米防腐技術(shù)還僅僅處 于起步階段,但具有極大的發(fā)展前景。例如,mikhaill. zheludkevich等 人在涂料屮加入包載冇緩蝕劑的納米容器，納米容器能對微壞境的ph值 產(chǎn)生響應從而釋放出緩蝕劑，實現(xiàn)涂層的自修復。管道內(nèi)涂層在長輸送管線中的主要作用是減少摩擦阻力損失，降低操 作成本，提高管線的輸送能力；對于近距離輸送不僅能減阻同時還能起到 防腐作用。鑒于管道內(nèi)涂層技術(shù)具有管道增輸、節(jié)能、防腐等巨大優(yōu)勢， 其在今后的大型輸油輸氣管道中將進一步推廣。涂料中揮發(fā)性有機化合物(voc)對大氣污染越來越受到關(guān)注。降低 涂料行業(yè)voc排放，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，尋找一條適合中國涂料產(chǎn)業(yè)的“低碳” 經(jīng)濟發(fā)展路線，是引領(lǐng)我國涂料產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施。因此， 高性能、低能耗和低污染的新型涂料品種，是石油集輸管道防腐機械設(shè)備 未來的主要發(fā)展方向。參考文獻1袁康；油氣管道的腐蝕及預測研究dh大連理工大學；20