油气集输管道内腐蚀及内防腐对策研究
2021-12-30马立波
马立波
(大庆油田第三采油厂第八作业区生产指挥中心,黑龙江 大庆 163000)
0 引言
油气集输管道受到多相流介质影响,其所处环境为高温、高压,因此,常常会出现内腐蚀问题,对其应用质量造成影响,为此,要落实更加合理的内防腐护理机制和方案,确保综合防腐效果切实有效。
1 油气集输管道内腐蚀原因
1.1 硫化氢腐蚀
硫化氢会在输送过程中离析出HS-和S2-等,其会吸附在金属的表面,这就增加了吸附复合物的含量,由于相应离子会造成金属点位移动,并且向着负值位移,这就会增加阴极释放出氢气的速度,获得电子的过程就削弱了金属键的强度,使得金属位置出现了腐蚀现象。
1.2 二氧化碳腐蚀
在集输管道内,二氧化碳气体和水发生反应,此时就会产生一定量的碳酸,碳酸在作用下电离出H+,电离后的H+直接还原,析出氢气值是,金属表面的HCO3-则处于浓度较低的状态,水也会被还原,析出氢气,形成点蚀作用。尽管多数集输管道都会形成Fe(HCO3)2,具有一定的保护作用,但是,在时间延长后,其会转变为碳酸亚铁,保护作用消失,必然会增加油气集输管道内腐蚀程度[1]。
1.3 多相流腐蚀
若是按照腐蚀环境进行划分,多相流主要分为清洁环境下的无固体、无腐蚀状态,冲蚀环境下的固体沙、无腐蚀,腐蚀环境下的无沙、有腐蚀。正是因为流动型态对于油气集输管道的腐蚀会产生较大的作用,因此,流速、流体粘度以及介质组成结构等都会对腐蚀程度产生影响。多相流体形态时,段塞流会产生严重的腐蚀作用,加之流体的冲刷和剪切作用,就会加剧管壁表面膜的脱落速度,甚至会使得腐蚀和冲蚀作用越发明显。
2 油气集输管道内防腐对策
2.1 优化内涂层防腐
在钢管内部进行内喷涂层,匹配衬里技术,就能有效提升油气集输管道防腐效果,其基本原理就是管道的内壁和腐蚀介质之间建立有效的隔离层,减缓腐蚀的作用。这种方式能在减少管材耗费的同时,避免较大的动力消耗对油气集输管道管理造成影响。并且,内涂层和衬里表面较为光滑,能更加便于完成管道的检测工序,及时发现缺陷问题及时补救处理。目前,针对硫化氢、二氧化碳等酸性气体较多的油气集输管道,要利用含有环氧树脂或者是聚氨酯的涂层,配合较为成熟的预处理技术。按照“预加热→内喷砂除锈→空气清扫→检测→涂层固化处理→涂层质量检验检测→机器人补口处理”的流程完成相应工作[2]。
需要注意的是,在内涂层处理或者是衬管处理中,会存在针孔现象,为了避免其对内腐蚀防控产生影响,就要适当添加匹配的缓蚀剂。
2.2 应用缓蚀剂
缓蚀剂的应用能有效提供较好的防腐蚀效果,并且在不增加其他设备的同时维持较为简单便捷的操作流程,整体操作见效较快。缓蚀剂的选择要结合被保护对象、腐蚀介质以及应用环境、缓蚀剂毒性等问题予以综合管控,利用现场试验筛选更加适宜的药剂[3]。目前,较为常见的缓蚀剂是CT2-1缓蚀剂,本身属于油溶性油气井缓蚀剂,在硫化氢腐蚀和二氧化碳腐蚀环境中的缓蚀效率超过95%。
为了提升缓蚀剂的应用效果,也要配合除硫剂、杀菌剂等共同操作,从而优化工艺流程和防腐蚀效果,并且严格约束监测细节,及时调整缓蚀剂添加的方案。
2.3 规范防腐流程
要结合实际情况和环境要求规范约束涂层处理现场的具体操作,要先进行表面清理,然后测试对应情况,保证设计要素和应用环节的合理性,并且在添加相应药物时综合评估隔离状态,以保证能从根本上降低腐蚀度[4]。
3 结语
综上所述,油气集输管道内腐蚀和防腐处理非常关键,要采取协同处理措施,减少腐蚀问题产生的不良影响,规范流程的同时,配合使用缓蚀剂等药剂,最大程度上维护油气集输管道应用的质量。