油气田地面集输碳钢管线腐蚀检测技术分析

王春骞

（大庆油田第五采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

随着我国石油天然气资源的不断开发和挖掘，我国大部分油田已经进入了开采的中后期，含水比例比较高，而油气资源的主要运输设备就是集输管线，所以集输管线的防腐工作变得十分重要。集输管线一旦出现腐蚀现象，就会给企业带来巨大的经济损失，同时也会对周边的环境产生污染，经过我们对油田集输管线腐蚀因素进行分析，结合我国油气田集输管线的实际工作情况，选择科学合理的腐蚀检测技术，实现我国油气田集输管线安全、稳定的运行[1]。目前我国经常使用的防腐措施有添加缓蚀剂，使用不锈钢加护或者碳纤维补强，使用先进的无机非金属材料等。

1 油田集输管道腐蚀的类型

1.1 外腐蚀

油气田集输管线经常出现的腐蚀情况分为外腐蚀、内腐蚀两种，外腐蚀与内腐蚀的形成因素有着较大的差异，外腐蚀形成的主要原因为土壤环境、海水电化学腐蚀等。

1.2 内腐蚀

油田的开采和勘探过程中，空气中的二氧化碳不可避免的会进入到油气资源内部，与水分子发生化学反应后PH值下降，酸性较高，很容易造成集输管线内部腐蚀，同时油气资源中含有一定量的硫化氢，也会造成集输管线内部腐蚀。

2 油气田集输管道内腐蚀现状

油气田集输管线输送的介质主要为水、气、烃共存的多相流介质，随着我国油田逐渐的进入到开采的中后期，注水量越来越大，集输管线内腐蚀的现象就会越来越严重[2]，所以我们需要高度的重视油气田集输管线内腐蚀原因分析及内腐蚀检测技术，经过我们对油气田集输管线内腐蚀现象实际的研究分析发现，集输管线内腐蚀的主要影响因素为以下几点：（1）在集输管线弯头、三通、变径等位置，在高压高速介质的冲刷下，很容易出现内腐蚀，当输送的介质中含有较多量固体颗粒时，对集输管线管壁的冲击更加严重，容易引发管线泄露等安全事故；（2）集输管线中输送的介质含有一定量的水、硫化氢、二氧化碳、氯离子等腐蚀介质；（3）管线焊口位置附近容易发生内腐蚀现象，一般情况下为焊口涂层不均匀，造成焊接位置与管道形成了大阴极小阳极的情况，输送介质中又不可避免的含有一定量的腐蚀介质，因此会在焊口出发生内腐蚀；（4）多项流造成的集输管线内腐蚀，在力学及化学的共同作用下，多相流对集输管线内部的冲刷会造成内腐蚀现象的发生，该种情况下出现的腐蚀类型为冲刷磨损、流动腐蚀、冲蚀腐蚀三种[3]。冲刷腐蚀的形成机理主要是管线金属表面材料受到多相流体力学的作用下发生损失；流动腐蚀的主要形成机理就是腐蚀介质与反应产物在流动的情况下，加快管线金属表面的腐蚀速度，造成材料表面出现快速腐蚀现象；冲蚀腐蚀的主要形成机理为金属内表面保护膜在多相流力学的冲刷下被破坏，加快了管线内腐蚀的速度；（5）溶解氧造成的集输管线内腐蚀，一些注水替油井或者间歇开井中管线内部很容溶解大量的活性氧，极易发生暴氧腐蚀现象，想要防止间歇生产井停产期间出现凝管，就要用水对单井管线进行扫线，造成油井中水溶解氧含量不断升高，管线内部氧化腐蚀概率增加。

3 油田集输管道内的腐蚀检测技术

3.1 漏磁检测技术

漏磁检测技术主要应用在钢管、钢棒等铁磁性材料上，利用高磁导率这一特点，磁导率会因为集输管线内部腐蚀而发生变化，钢管在外部磁场的作用下被磁化，正常情况下管道内部的磁力线在钢管上是均匀分布的，但是如果集输管线的内部存在腐蚀，磁力线的分布就会产生曲折，一些磁力线暴露在钢管的表面，我们对钢管表面暴露的磁力线进行检测，就能了解钢管是否出现内腐蚀现象，最后通过计算磁敏传感器数据，分析缺陷信息的详细情况[4]。

3.2 超声波检测仪

超声波检测的主要原理就是对灵敏的发射信号进行接受和处理，对声发射源特点参数进行深入的分析和研究，对管材内部可能存在的内腐蚀位置、腐蚀程度、发展形态等进行判断。对集输管线管壁的厚度可以使用超声波脉冲反射原理进行测量，在管道内壁使用探头垂直发射超声脉冲，管壁内表面反射脉冲信号在第一时间被探头接收，同时探头还能接收来自管壁外表面的反射脉冲信号，通过技术人员对以上两种信号的接收，就能对管壁厚度进行计算。

3.3 CCTV摄像技术

CCTV摄像检测技术在目前集输管道内腐蚀检测中应用的越来越广泛，其主要的原理就是通过管道内移动，对检测机构进行控制，实现全方位、多角度的管壁检测。光学投影在检测过程中投射出的光圈与管道轴线正交，使用CCTV摄像头实现光圈的成像。在计算机中对图像进行保存，对存在的缺陷使用图像处理技术进行定量分析，管道内检测情况的准确度与图像的质量、软件的性能有着密切的关系，因此光学投影在一定程度上决定了检测自动化程度与检测准确度。

4 结语

经过以上的研究和分析发现，油气田集输管线的防腐工作主要有以下几个方面：首先对金属设备利用电化学腐蚀原理进行阴极极化，降低金属腐蚀几率；然后在集输管线内层涂抹防腐涂层，加强内腐蚀强度；其次不断的引进先进的防腐技术与新型材料，加强管线的抗腐蚀性；最后因为集输管线运输介质的特殊性，我们需要根据实际情况做出相应的预防措施，盐城油气田集输管线的使用寿命，保障油气田集输管线运行的更加安全、稳定。