西北油田集输泵站储罐与管道修复技术

许克明 中国石化西北油田分公司塔河油田采油三厂

西北油田集输泵站储罐与管道修复技术

许克明 中国石化西北油田分公司塔河油田采油三厂

西北油田坨四站的钢制储罐在运行中经常遭受内外环境介质的腐蚀，喘流腐蚀（磨耗腐蚀）是集输泵站管道腐蚀穿孔频繁的主要因素。选择电阻很大的防腐绝缘层对管线进行保护是地下管线防腐的主要措施。应用强制电流阴极保护方法，在集输泵站站区内构筑大的防腐蚀保护网，可以有效地解决储罐底板外腐蚀的问题。在管线底部放空时，管线上部必须有敞开的阀门，防止管线抽瘪。因此，建议进行HDPE管修复技术的研究。

储罐；管道；腐蚀；覆盖层；修复；HDPE管

1 腐蚀原因分析

（1）储罐。西北油田坨四站的钢制储罐在运行中经常遭受内外环境介质的腐蚀。内部腐蚀主要与储存介质的性质、种类、成分、温度、更换的频率等因素有关。罐内存储的液体有两个腐蚀环境[1-2]，一是气相，二是液相。而对于存储原油的钢罐，其液相又分为两层，一是油层，二是罐底部的沉积水层，罐内空间产生部分的凝结水汽和油中所含的油田伴生水，最终导致储罐产生腐蚀现象。

（2）管线。喘流腐蚀（磨耗腐蚀）是集输泵站管道腐蚀穿孔频繁的主要因素。如井排进分离器和分离器进原油一级沉降罐管线，因油水介质含砂量高，在压力作用下高含砂的液体与金属管线内壁的相对运动，使油水介质与金属之间产生切应力，切应力能剥离金属表面上的保护膜和腐蚀产物，高速流动的油水介质带着砂粒子流过金属表面时，因研磨作用而破坏金属内壁。从更换的井排进分离器的DN500管线观察发现，在管线内壁底部的金属表面具有明显的沟、槽、凹谷的外观形态，同时具有一定的方向性。

2 储罐修复

（1）金属表面覆盖层。对于储罐的外壁覆盖层要考虑气温、阳光、雨露、风沙等因素的影响。坨四站的储油罐主要采用的是非金属覆盖层。外壁主要采用氯磺环聚乙烯防腐涂料；储罐内壁使用的覆盖层要求具有不变质、耐潮、抗渗透，对金属有良好的附着性，抗冲击，耐存储高温等特点。坨四站污水储罐内壁防腐层采用具有耐腐蚀性材料环氧富锌和环氧玻璃鳞片防腐涂料。

（2）储罐内壁阴极保护。在3 000 m3一次除油罐的罐底板以放射状均匀分布铝阳极，分布在3个圆周上，壁板在距离罐底板3 m、8 m处，分别环向均布了23块阳极。采用的阳极是耐温型铝合金阳极FFAL－H，保护范围是罐底板全部、污水储罐的内壁。

（3）储罐底板外壁阴极保护。储罐底板座落在沥青砂基础上，沥青砂层产生破裂纹，地下水上升造成罐底板腐蚀。这种腐蚀由土壤环境和储罐运行条件所决定，行之有效的防腐蚀方法就是强制电流阴极保护法[3]。外加电流阴极保护原理：用外部的直流电源作阴极的极化电源，电源的负极接被保护构筑物，将电源的正极接至辅助阳极，在电流的作用下，使被保护构筑物（钢制储罐）发生阴极极化，实现阴极保护。

3 管道修复

（1）防腐层选择。选择电阻很大的防腐绝缘层对管线进行保护是地下管线防腐的主要措施。绝缘层的作用是把管线与土壤隔离开来，切断电化学反应的电通路，抑制管线的腐蚀。如埋地管道外部常用石油沥青防腐层，管道内壁采用玻璃磷片涂料。

（2）操作方法。将预制折叠成的HDPE管用缆线拉入，管线两头留有封闭管且管线上安装有压力表，用压风机向管内充气，在1MPa的压力下稳压24 h。HDPE管材接头采用电热熔对接和法兰连接方式。管线于2001年9月19日修复投产使用，至今只在管线三通处穿孔2次（管线三通处未使用HDPE，内壁采用玻璃磷片涂料，造成腐蚀穿孔）。

（3）非金属管材。为解决腐蚀问题，目前采用了PVC管(聚氯乙烯管），聚氯乙烯属于中等极性的非晶态热塑性材料，其刚性增强，有突出的机械性能，解决了污水药剂管线腐蚀穿孔严重的问题，目前使用情况很好。

4 结语

对运行5～6年的原油一级沉降罐应强制进行大修，如更换罐底等项目；对运行7～8年的原油二级沉降罐应强制进行大修，对于油水储罐强制进行检修，定期清砂、维护罐底、罐顶。应用强制电流阴极保护方法，在集输泵站站区内构筑大的防腐蚀保护网，可以有效地解决储罐底板外腐蚀的问题。储罐内壁玻璃钢防腐材料不适宜用于罐内防腐。

尼龙管材由于其伸缩系数大，受温度变化影响较大，故在生产使用中易出现渗漏、变形等问题。管线在停产时尼龙管法兰连接渗漏严重，法兰连接处的垫子易变形、刺坏。管线再次投产时，尼龙管因温度突然升高，管线膨胀造成管线扭曲变形严重，是导致尼龙管尤其是在法兰根部产生大裂纹的主要原因。因此，建议在井排来液进分离器，分离器出口进原油一级沉降罐的工况下，不适宜用尼龙管材。

目前生产中存在问题如下：一是HDPE管在施工中易出现剥离现象，导致管线堵塞；又由于该管材不能用气割寻找堵塞点，最终结果是更换全部管线。二是HDPE管线停产维修放空时一定要在正压（即管线内部压力大于1MPa）状态下放空，否则管内液体温度降低会造成管线抽瘪事故；在管线底部放空时，管线上部必须有敞开的阀门，防止管线抽瘪。因此，建议进行HDPE管修复技术的研究。

[1]俞蓉蓉，蔡志章．地下金属管道的腐蚀与防护[M]．北京：石油工业出版社，1998．

[2]万德立，郜玉新，万家瑰．石油管道、储罐的腐蚀及其防护技术（第2版）[M]．北京:石油工业出版社，2006．

[3]魏胜．油田管道修复技术[J]．油气田地面工程，2009，28（3）：68-69．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.038

（栏目主持 焦晓梅）