海上油田注水井套管腐蚀机理及腐蚀控制技术研究

油田集输管线内外防腐技术研究

油田集输管线内外防腐技术研究 发表时间：2019-07-19T15:34:48.437Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：赵秋玲 1 孙显峰2 冯艳 3 [导读] 摘要：近些年来，随着社会经济的发展，人们需求能源的数量也在不断增多。 1大庆油田有限公司第一采油厂第二油矿北二联合站；2大庆油田有限责任公司釆油一厂五矿南二队；3大庆油田有限责任公司釆油一厂三矿中五队 摘要：近些年来，随着社会经济的发展，人们需求能源的数量也在不断增多。而在众多能源中，石油资源是非常重要的资源，其发展速度和水平也迈入了新的台阶。但是石油资源的内部成分比较错综复杂，内部含有很多腐蚀性极强的物质，且很多集输石油资源的管道都是金属的，很容易受到原油中复杂物质的腐蚀。因此，本文主要研究油田集输管线的内外防腐技术，旨在解决油田集输管线内外腐蚀问题，保障油田的安全生产。 关键词：油田集输管网；内外防腐技术 引言 油田集输管线一般都是金属材料制成的，而油田提取的原油中具有非常多的腐蚀性物质，当其接触到金属管线后，在其表明形成的电位区别较大，进而容易发生氧化反应，使得金属被腐蚀。被腐蚀后的管道其使用性能会逐渐下降，而且使用寿命也会严重缩短。如果腐蚀比较严重的情况下，还会使金属管道出现漏电或者开裂等情况，进而使得原油发生泄漏，不仅使能源造成严重的损失，同时也会为环境带来极大的污染。因此加强对油田集输管线内外防腐技术的研究显得尤为重要。 1、集输管线内外腐蚀原因 1.1集输管线质量不达标 油田集输管线，它是整个油田工程中较为重要的施工材料。但是这些集输管在长期的应用过程中，却很容易出现腐蚀。造成其腐蚀情况出现的原因之一，就是受到集输管本身质量因素的影响。因为油田工程具有一定的特殊性，使得集输管很容易遭到氧化和腐蚀，甚至会受到霜冻等因素的影响，使得其出现较为严重的腐蚀情况。也就是说，要想避免集输管出现腐蚀现象，还需要对管线的质量进行控制，在选择的过程中，要对管线的抗氧化性和抗腐蚀性，抗霜冻性进行衡量。 1.2防腐层出现老化 在长时间使用的集输管线上会出现纵横交错的裂痕，出现裂痕的就是防腐层。集输管线的使用时间过长，加之周边环境的影响，集输管线很容易就出现老化的现象，防腐层表面就会出现裂痕，进而会逐渐脱落。管线没有了保护层暴露在空气中，在遇到潮湿的空气时，就会产生相应的化学反应，就会引起管线的腐蚀。油田集输管线防腐蚀层是沥青的结构，一般没有粘结的属性，一旦脱落将不会再起到保护的作用。沥青腐蚀层是纵向的从焊接处开始包裹管线，所以一般的防腐蚀层也是纵向的，在长期使用后的集输管线上首先会出现纵向的裂痕，进而出现横向，最后导致防腐层的脱落。管道补口的质量不达标也是管线的腐蚀的原因。 1.3运输过程方面 受到原油属性的影响，在进行集输管线运输的过程中，也会发生一定的腐蚀作用。在集输管中，硫化氢和金属盐离子等化学成分与原油会形成一定的化学作用，发生化学反应，对集输管造成腐蚀作用。与此同时，在原油的运输过程中，其对应的金属管线一旦接触到空气，或是遇到水等电解质时，都会导致其出现一定的腐蚀作用，从而导致管线的老化速度加快。在石油行业得以兴起发展的今天，原油开采量逐渐增多，从而使得油田开采过程中的含量水也逐渐增多，在很大程度上加速了管道的腐蚀作用，对行业发展带来了不良影响。 2、集输管线防腐技术 2.1优化管线质量 针对石油集输管道内外存在的腐蚀问题，需要相关工作人员针对行业发展现状中存在的问题，将集输管线的质量进行优化，以认真负责的态度，对集输管线的质量进行控制。在采购的同时，对集输管线的抗腐蚀性、抗霜冻性和抗氧化性进行检查，在以上性质都具备的情况下，可以开展采购活动。与此同时，要对管道的接口处进行检查，保证两者之间具有相同的膨胀率，要尽量选择应用性质相同的材料。并保证对材料进行及时的更换，避免爆管现象的发生，促进石油行业的稳定发展。 2.2加强管线施工管理 在进行集输管道施工前，应先对管线进行全面的检查，核实其信息，保障其符合集输系统建设工程的要求；查看其防腐层是否存在剥离、掉落的情况，认真检查管线的中部，是否存在异常现象，避免某些不良商家使用旧的管线翻新，以次充好，影响管线的使用。在进行运输、搬运、深埋等工作的过程中，需要严格遵循相应的规范，保障管线的完好，避免损害到其防腐保温层。如果由于客观条件使得防腐保温层受到损伤，需要及时进行补救。如果管线使用的时间已经到了其服役期限，需要及时进行更换，避免出现腐蚀穿孔的问题，也能够直接解决其老化、性能不佳的问题。 2.3应用防腐涂层 在油田集输管道防腐技术当中，防腐涂层技术也是非常有效的防腐技术。其作用和原理就是通过涂层来将外部介质与油田集输金属管线相隔离，减少油田集输管线腐蚀问题的发生。通过运用防腐涂层技术，将管道和防腐层之间的耐热性、韧性、粘结性以及抗低温性进行有效的连接，还能够有效的修复损坏的油田集输管线。在防腐涂层的选择上，要对涂层的化学稳定性、防水性、电绝缘性、耐阴极剥离性和抗微生物腐蚀性进行选择和确定。与此同时，在敷设油田集输管线时，要对油田集输管线的质量进行严格的检查。如果管道出现了问题，就要按照规范和要求对其进行维修，减少损害防腐涂层的问题。 2.4缓蚀剂的应用 石油产业的发展也带动了其下线产业的蓬勃，各种与石油产业相关的化学试剂也在不断的研制，并推广应用，缓蚀剂即为其中一种，使用缓蚀剂对技术管道进行防腐，属于内防腐措施。在介质中使用一定量的缓蚀剂，可以有效的控制金属腐蚀的速度，条件良好，甚至可以完全避免腐蚀情况。其优势在于不需要使用其他的设备，不会提高管理成本，经济性良好，操作简单，且在其使用的过程中，管线的内部介质及其与之接触的各个设备、管线、阀门、原油处理设施等，其均能够起到有效的保护作用，是一种十分理想的防腐措施。 2.5阴极防护技术 阴极防腐技术常用于长距离的油田集输管线的防腐。阴极防腐技术中的外加电流阴极保护技术将被保护的管线连接负极电源，并在电

探究油气集输管道腐蚀现状与解决策略

探究油气集输管道腐蚀现状与解决策略 发表时间：2018-12-03T15:30:20.227Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：裴南南张晓琴 [导读] 油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具，并且经常长时间的使用，长与腐蚀腐蚀物质接触 裴南南张晓琴 长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000 摘要:油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具，并且经常长时间的使用，长与腐蚀腐蚀物质接触，发生管道腐蚀现象的概率是非常高的，若是严重就会发生穿孔，影响石油和天燃气的正常传输，对相关企业的经济效益的提升也是不利的。因此，加强油气集输管道腐蚀的处理和防范是非常必要的，下面就针对油气集输管道腐蚀的现状，以及相应的解决办法，展开了分析和阐述，其目的就是保证油气传集输的稳定性。 关键词：油气集输管道；腐蚀；稳定性；经济效益； 油气集输管道使用的过程中，腐蚀一直是比较常见的一项问题，并且不仅影响管道的使用寿命，对企业的经济效益也会造成严重的影响。同时，若是油气油气集输管道腐蚀现象较为严重的话，就会发生漏油、冒油的现象，很容易发生火灾等现象。为了避免该项现象的发生，解决油气集输管道腐蚀问题，成为相关企业工作的重点。但是，在解决油气集输管道腐蚀问题之前，需要知道油气集输管道腐蚀问题产生的原因，了解其现状，明确原因以后有针对性选择解决措施，进而保证油气集输管道腐蚀解决的效果，提升其使用寿命。 1、油气集输管道腐的现状分析 腐蚀是油气集输管使用中较为常见的一种现象，该问题不仅影响油气集输管使用的性能，也影响了管道的运营成本，以及相关企业的经济效益。因此，只有明确油气集输管道腐蚀现现状的相关内容，才能更好的解决问题，具体的内容如下。 1.1管道外部腐蚀 在油气集输管道长期使用的过程中，管道外部经常会与腐蚀性较高的物质接触，这样很容易引发腐蚀，并且管道外部腐蚀主要分为溶解、原电池侵蚀等方面。其实，从地埋管道的角度来说，管道深埋于地下，经常会受到土壤的影响出现腐蚀，主要是因为土壤中包含了大量气、固、液三相，并且管道一般多为金属材质，并且受到水和空气的作用下形成导体。在这样的基础之上，土壤中的氧气分布的平衡性相对较差，进而导致电池效应的产生，加大了管道腐蚀现象产生的几率。另外，我国为了加强油气集输的力度，将管道设置与海水中，但是管道长期在海水中工作，经常会受到海水所含介质的影响产生电解质，这样也会加速管道腐蚀现象的产生。 1.2管道内部腐蚀 油气中含有大量的腐蚀介质，长时间的使用管道会受到这些介质的影响，最终导致油气集输管道腐蚀现象的发生。油气含有大量的二氧化碳和硫化氢等物质，并且这些物质溶于水就会和金属材质的管道产生反应产生腐蚀现象。同时，油气集输管道在长期使用的时候，受到氧气的作用还会产生化学反应，产生的强酸性物质，以此增加管道腐蚀的几率。另外，在油气集输的过程中，管道内部会存有一定的砂砾、气体和流体，这样就会形成多项流体，并且其中会含有大量细碎颗粒和气体，这些介质会对管道造成一定的压力，导致油气集输管道腐蚀现象的产生。 2、油气集输管道腐蚀解决对策分析 针对上述所阐述的内容，采取了一些有效的防腐蚀技术，其目的就是降低油气集输管道腐蚀产生的概率，保证油气集输的稳定性。下面就对具体的防腐蚀技术展开了分析和阐述。 2.1选择防腐蚀材料 油气集输管道外部经常会受到大气、土壤等方面的影响，进而产生腐蚀现象。因此，为了避免该现象的发生，在油气集输管道设置的时候，一定要注重管材的性质，选取防腐蚀性能较好的管道材料。但是，在材料选择的时候，需要根据对当地地区大气或者土壤的实际情况，对腐蚀机理进一步的判断和了解，明确管道腐蚀产生的原理，这样可以有针对性的选择材料，进而降低油气集输管道腐蚀产生的概率。 2.2管道内部防腐技术 管道内部经常会受到化学介质的影响，是急需解决的一项油气集输管道腐蚀问题。通常情况，解决该项问题经常使用涂层防腐蚀技术和缓蚀剂防腐蚀技术，下面就这针对这两点展开了分析和阐述。 3.2.1涂层防腐技术主要应用于管道内部，通过利用的玻璃钢材料，增加管道的强度，降低油气介质管道的损害和影响，降低油气集输管道腐蚀现象的产生。涂层防腐技术主要是在内壁上涂抹相应的保护层，起到隔离的作用，一般情况下保护层所用到的材料主要为：聚氨酯、环氧树脂和环氧粉末等方面。另外，在油气集输管道使用一段时间以后，需要进行定期的维护和清理工作，将其中所含有的杂质清除，避免油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.2.2缓蚀剂也是管道内部防腐蚀技术的一种，主要是抑制化学介质对管道内部的影响。在缓蚀剂应用的过程中，通过对管道内部金属表面状态的改变，以此降低腐蚀发生的概率，提升对油气集输管道保护的效果。另外，缓蚀剂通常情况分析无机缓蚀剂和有机缓蚀剂，并且使用量也会相对较少，其经济效益相对较为明显。 3.3阴极保护技术 阴极保护技术在油气集输管道腐蚀问题解决的时候较为常见，其效果也是非常显著的。那么在阴极保护技术使用的时候，其技术原理可以分为以下几点。 3.3.1主要是利用一个金属部件形成阴极，并且需要将金属部件通电形成阴极变化，这样可以使管道表面发生转移，对油气集输管道起到了保护的作用，降低油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.3.2阴极保护技术可增加阴极电流的强度，提升油气集输管道保护的效果，并且可以避免管道遭受土壤或者电解质腐蚀，在海水环境中所起到的效果也是非常显著的。另外，该方式的费用相对较低，保护范围与防腐蚀保护技术的保护范围相比，更加的全面一些，可以更好的解决油气集输管道腐蚀问题，保证良好的使用寿命。 结束语： 综上所述，管道腐蚀问题一旦发生，不仅会影响油气集输的稳定性，企业的经济效益也会得不到有效的提升。因此，需要明确油气集

注水井套管损坏原因分析及预防措施

注水井套管损坏原因分析及预防措施 摘要：根据某油田地质特征和注水开发套管损坏的特点，从泥岩吸水蠕变、砂岩膨胀等方面分析油田套损形成的原因，并提出了综合预防及治理措施。实际表明，注入水进入地层后，在砂岩垂向膨胀、轴向拉应力和泥岩径向挤压载荷的作用下，使套管发生变形损坏。采取合理注入压力、选择合适套管等级、调整注采井网、控制注水压力和工艺措施是预防套损的有效手段。 关键词：套管损坏注水开发蠕变砂岩膨胀 某作业区从2007-2011年共发现注水井套损井70口，套损井主要为水井。从现场验证的情况来看，其中套损形式以变形为主共有49口，占70%，其次是错断17口井，占24.3%，其次还有套管破裂、外漏、拔不动。大部分套损井为多变点、长井段损坏，其中断层附近的套损井所占比例较大，且套损程度比较严重，大部分套损点位于射孔井段内夹层部位或顶界附近。 1原因分析 1.1泥岩段套管损坏分析 （1）注水诱发泥岩段套管损坏的基本原因。注入水进入泥岩层，改变了泥岩的力学性质和应力状态，从而使泥岩产生位移和变形，挤压造成套管损坏。当注水井在接近或超过底层破裂压力注水时，大量高压水便窜入泥岩隔层、地层界面引起物质、地层因素变化，对套管产生破坏力。不平稳注水使地层经常性张合，导致套管周围的水泥环松动、破裂，注入水得以沿破裂的水泥环窜至泥岩层，使注入水与损坏段外泥岩充分接触。 （2）由于地下岩层非均匀地应力存在，当注入水进入泥岩层，破坏了其原始的含水状态，使泥岩层出现侵水软化，产生了蠕变变形，从而在套管周围形成了随时间变化而增大的类似椭圆型的径向分布非均匀外载，要忽略水泥环的作用时，这种载荷在最大地应力方向将超过该深处的最大主地应力值，而在最小地应力方向低于该深处的最小主地应力值。 套管周围蠕变外载的分布形式用椭圆形表示，一般情况下，套管周围椭圆形蠕变外载的分布规律可表示为： ，（1） 套管外载的最终值与地应力成正比，比值以K1、K2表示： ；，（2） 式中：—套管所受的径向蠕变外载力，MPa；—与最大水平地应力方向的

腐蚀控制的方法

腐蚀控制的方法 1. 根据使用的环境，正确地选用金属材料和非金属材料； 2. 对产品进行合理的结构设计和工艺设计，以减少产品在加工、装配、储存等环节中的腐蚀； 3. 采用各种改善腐蚀环境的措施，如在封闭或循环的体系中使用缓蚀剂，以及脱气、除氧和脱盐等； 4. 采用化学保护方法，包括阴极保护和阳极保护技术； 5. 在基材上施加保护涂层，包括金属涂层和非金属涂层。 全面腐蚀与局部腐蚀 全面腐蚀是常见的一种腐蚀。全面腐蚀是指整个金属表面均发生腐蚀，它可以是均匀的 也可以是不均匀的。全面腐蚀速度也称均匀腐蚀速度，常用的表示方法有重量法和深度法。局部腐蚀主要有点蚀（孔蚀）、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、 湍流腐蚀等。 点腐蚀（孔蚀）------是一种腐蚀集中在金属（合金）表面数十微米范围内且向纵深发 展的腐蚀形式，简称点蚀。点蚀是一种典型的局部腐蚀形式，具有较大的隐患性及破坏性。点蚀表面直径等于或小于它的深度。一般只有几十微米。 点蚀发生的条件 1．表面易生成钝化膜的材料，如不锈钢、铝、铅合金；或表面镀有阴极性镀层的金属，如碳钢表面镀锡、铜镍等。 2．在有特殊离子的介质中易发生点蚀，如不锈钢在卤素离子的溶液中易发生点蚀。 3．电位大于点蚀电位（Ebr）易发生点蚀。 影响点蚀的因素及预防措施 合金成分、表面状态及介质的组成，pH 值、温度等，都是影响点蚀的主要因素。不锈钢中Cr 是最有效提高耐点蚀性能的合金元素，如与Mo、Ni、N 等合金元素配合，效果最好。降低钢中的P、S、C 等杂质含量可降低点蚀敏感性。奥氏体不锈钢经过固溶处理后耐点蚀。预防点蚀的措施：（1）加入抗点蚀的合金元素，含高Cr、Mo 或含少量N 及低C 的不锈钢抗点蚀效果最好。如双相不锈钢及超纯铁素体不锈钢。（2）电化学保护。（3）使用缓蚀剂。

浅析注水井套管除垢技术的研究与应用

浅析注水井套管除垢技术的研究与应用 摘要：注水井，尤其是深井，由于井下管柱长期处于一种高压和温度变化的环境，加上注入水的水质差，造成注入水在井筒条件下在油管和套管上结垢十分严重，已影响水井的正常注水，严重时无法进行井下作业，导致水井转大修井越来越多。通过套管除垢项目的试验获得井下结垢清除的经验和试验数据，为套管结垢注水井进行套管除垢提供推广经验。最终，减小注水井作业转大修的概率，提高注水井井下管柱的安全性。 关键词：注水井套管除垢技术研究与应用 一、套管除垢的目的与意义 注水井，尤其是深井，由于井下管柱长期处于一种高压和温度变化的环境，加上注入水的水质差，造成注入水在井筒条件下在油管和套管上结垢十分严重，已影响水井的正常注水，严重时无法进行井下作业，导致水井转大修井越来越多。然而在多次换管柱过程中，却未进行套管除垢，则套管垢必将影响水井管柱的安全和注水效果。图一：油管结垢图 图一 通过套管除垢项目的试验获得井下结垢清除的经验和试验数据，为套管结垢注水井进行套管除垢提供推广经验。最终，减小注水井作业转大修的概率，提高注水井井下管柱的安全性。 对于如此现状，有必要对于油管结垢严重的水井和套管结垢的注水井采用物理或化学的方法在不损害油层的前提下进行套管除垢处理。 二、套管除垢机理及应用情况调研 目前国内套管除垢方法主要有： 对于套管除垢工艺的选择主要依据井下结垢的化学成分而定。 a、化学方法除垢： 对于硬质的含有硫酸钡（BaSO4）和硫酸锶（SrSO4）的垢，因这两种成份不溶解于酸，不能进行化学处理。用常规的化学方法无法清除，因此可以采用机械除垢。 对于碳酸盐垢，则可以采用酸洗、浸泡的办法进行化学除垢。 b、水力—机械联合井下除垢技术：这种技术可利用井场现有的条件，达到

油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究

油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究 发表时间：2019-01-04T16:50:46.463Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：玥刘露吴楠于永建任爱平[导读] 本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据 1中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司内蒙古呼和浩特 010070;2长庆油田分公司第三采油厂吴起采油作业区陕西西安 710000 摘要:本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据，从研究油气集输管道问题的意义、油气集输管道腐蚀的相关因素、油气集输管道腐蚀的有效应对措施三个方面进行深入说明并探讨，进一步提高油气集输管道的运作效率，旨意在为相关研究提供参考资料。 关键词:油气集输管道腐蚀相关因素有效应对 近些年，我国经济体制不断发生变化，国家国民经济水平逐渐提升，对于油气的使用需求量也越来越多，而油气集输管道在一定程度上可以提高油气的运输效率，满足人类的需求。但是在油气集输管道在运输过程中，经常会出现管道腐蚀的问题，影响油气运输的安全性，很可能留下油气使用的安全隐患，造成重大伤亡事件。基于此，国家需要加大力度研究油气集输管道的腐蚀问题，切合实际的找到油气集输管道腐蚀的影响因素，采用科学有效的应对办法，以防油气集输管道被腐蚀，确保油气集输管道高质量运行，更好的为人类服务。 1.研究油气集输管道问题的意义在石油企业发展的过程中，油气集输为一项重要内容。所谓的油气集输管道，主要是用来运输石油与天然气，因两种物质本身具有的特征，集输管道非常容易出现腐蚀现象[1]。引起集输管道出现腐蚀问题的因素主要为油气中包含的氯离子与二氧化碳等成分，在这些成分与集输管道接触期间，便会产生化学效应，在长时间接触的情况下，集输管道内部会产生沙眼与穿孔等现象，若这些现象比较严重，可造成泄露问题，进而引发安全事故，不仅对工作人员造成生命威胁，还会降低企业自身的经济效益，甚至造成石油企业经济危机。通过相关资料表明：管道被腐蚀会出现以下典型危害：首先，破坏油气集输管道设备；其次，制约油气集输管道的工作效率，甚至污染管道周围的环境，扰乱管道附近的石油工作安全性，影响工作人员身心健康的发展；最后，导致企业中浪费大量的人力、物力与财力，对企业的经济效益造成威胁。总之，如果油气集输管道出现腐蚀问题，会引发严重后果，因此石油企业的相关管理者应认真分析集输管道出现腐蚀问题的因素，从根本上采用有效的手段，防止油气集输管道出现腐蚀问题，影响油气运输的工作质量。 2.油气集输管道腐蚀的相关因素 2.1外部因素对于油气集输，因管道外部在较长时间内会与存在腐蚀功能的物质相接触，极易出现腐蚀问题，油气集输管道外部腐蚀主要有侵蚀、溶解与管道原电池腐蚀三种[2]。基于理地类型的管道，其土壤中包含具有腐蚀特征的物质是产生管道外部腐蚀的关键因素，土壤中含有固态、液态与气态三种物质，金属类型的管道在水分与空气的影响下会充当导体，加上管道运输的土壤中存在氧气布局不均匀的现象，会产生一定的浓度差，便会出现原电池反应，由此会增加金属类型管道的腐蚀速度。对于腐蚀方式，与金属类型管道相关的因素还有微电池与微小生物等，如果金属类型管道在较长时间内的工作地点为海中，其外部容易和海水产生电解质，同时因管道材料存在不同，以致于在不相同的地区内出现电位差，结合海水形成相应的电路，最终导致油气集输管道的外部产生腐蚀现象。 2.2内部因素一般而言，管道内部出现的腐蚀现象不会完全受到生态环境的影响，油气的自身反应是产生油气集输管道内部腐蚀的主要因素，其中二氧化碳与硫化物作为油气的组成物质，并且硫化物容易与水相溶，能够与金属产生反应，所以尤其技术管道自身会出现金属的离子化，进而导致油气集输管道内部被腐蚀，结合氧气，会产生次级反应，形成具有较强酸性的物质，会提高集输管道内部腐蚀速度。在此期间，因硫化物会产生大量的氢气，容易发生氢脆反应，在油气集输管道气压的增加下，会导致管道内部出现破裂的问题，影响油气集输管道使用的安全性。 3.油气集输管道腐蚀的有效应对措施 3.1防止出现外部腐蚀的措施相应工作人员在管道的涂层选择期间应全面结合管道周围的生态环境，同时依据生态环境的变化特点选取出比较合理的涂层物质，提高避免管道外部出现腐蚀现象的有效性，所以油气企业在保护集输管道出现外部腐蚀时，应基于管道运输的实际状况选取科学的防腐管道涂层材料，尽力保持金属类型管道的外部和腐蚀物质之间具有一定的距离，确保油气集输管道的使用安全性[3]。同时，企业在组织人员涂抹管道防护材料期间，应强化工作人员的操作技能，保证管道防腐蚀材料均匀的分布在管道外侧。结合油气集输管道，电池效应为产生管道腐蚀问题的直接因素，因此石油企业需要树立阴极保护法的管道运输思想，减小金属类型管道出现腐蚀的速率，也可以理解为在金属类型管道外部添加电流，保证金属类型管道充当阴极，高效的阻碍管道外侧的电子出现转移现象，更好的保护金属管道不被腐蚀。 3.2防止出现内部腐蚀的措施总体而言，防止油气集输管道出现内部腐蚀的方式分为缓冲剂防止腐蚀、内涂层防止腐蚀与复合型管道防止腐蚀这三种类型。缓冲剂方式能够影响管道外侧腐蚀情况，减小管道出现腐蚀现象的几率，削减集输管道内部腐蚀效果。内涂层方式，就是在集输管道内侧涂上防腐剂，进而完成油气集输管道内部不被腐蚀的任务，由此保证金属类型管道内部与相应的防腐剂存有一定距离的隔层，阻碍管道内部出现化学效应，降低集输管道内部因化学效应产生具有腐蚀性物质的总量，不仅可以节约涂抹材料，又可以减小清理几率，保证油气集输管道的安全性。复合型管道方式为一个促使管道内部缓慢腐蚀的过程，目前在我国油气集输管道使用的复合型防腐材料中，主要使用的是双金属、玻璃钢等材料的复合管，因复合管具有较强的耐腐蚀性，能够在恶劣的环境下减小管道内部出现腐蚀的几率，进而起到防腐的作用，凸显防腐效果[4]。结束语

天然气集输管道内腐蚀直接评价方法研究

天然气集输管道内腐蚀直接评价方法研究 摘要本文分析了目前国内外关于管道內腐蚀直接评价的技术现状和存在的问题，对于湿气管道內腐蚀直接评价提出了基本技术流程、应用经验和下一步的研究重点。 关键词集输管道內腐蚀直接评价 随着我国油气开发和管道集输的发展，大量含有腐蚀性介质（硫化氢、二氧化碳、高矿化度水）的油气需通过集输管道输送，如何评价管道内腐蚀程度，从而维护管道本质安全成为当前亟需解决的问题。中石油西南油气田分公司开发川渝两地天然气气田几十年，管理的集输管道上万公里，其中大多数服役时间都很长，而且存在高含硫等强腐蚀性介质。由于不具备漏磁检测条件，深入全面地检测这些集输管道的内腐蚀状况如何成为公司目前面临的难题。西南油气田分公司对此开展了有针对性的工作，结合国内外的研究成果，2010年对集输管线进行内腐蚀直接评价，取得了一些经验。 1. 集输管道内腐蚀直接评价方法概述 目前国外提出了管道内腐蚀直接评价方法，并在干气管道上已取得认可的成果[1]，在湿气管道方面也做了很多研究工作[2]。而国内虽然对于集输管道内腐蚀直接评价方法有一些研究[3,4]，但没有应用的实例支撑，效果如何不清楚。 内腐蚀直接评价方法（ICDA）是在外腐蚀直接评价方法（ECDA）的基础上发展而来的[5]，该方法在干气管道上应用得到漏磁检测和现场开挖验证，已形成干气管道内腐蚀直接评价方法标准（DG-ICDA）[1]，其原理是基于水的存在是内腐蚀发生的必备条件，指导思想是通过判断易积水部位来确定易发生内腐蚀的位置，通过开挖直接检测这些位置，就可以得到管道的腐蚀情况。为了确保全面评价，该标准提出不断增加开挖点的办法。这一标准抓住的干气管道内腐蚀的本质，能够达到通过有限的现场开挖检测来评价管道的内腐蚀程度的目的。但是在湿气管道中，水被认为几乎处处存在，内腐蚀发生的条件不再依赖于其中的某一个因素存在有否，使得DG-ICDA无法应用。针对湿气管线，2004年国际管线会议（IPC）提出了一种内腐蚀直接评价方法[2]，其原理是通过流动效应、腐蚀速率模型及其他腐蚀影响因素对管段发生内腐蚀的可能性进行排序。流程上仍采取四步循环，即预评估、间接检测、直接检测和后评估。这一方法充分分析了湿气管道和干气管道内腐蚀的区别，考虑的腐蚀因素也很全面，但是集输管道每个部

油气集输管道腐蚀速率预测研究

油气集输管道腐蚀速率预测研究 伶立强，张鹤群 (冀东油田油气集输公司，河北唐山063000) 摘要: 腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。鉴于神经网络算法陷入 局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题，同时考虑白适应遗传算法在广泛的空问搜索和向最 优解的方向尽快收敛于最优目标的特点，构建了优化的混合算法神经网络模型。 利用该模型对多种因 素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。实际应用表明: 该模型大大提高了网络的学习 效率和预测评判的精度，可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。 关键词: 神经网络;腐蚀;改进的遗传算法 引言 腐蚀常给油气田造成重大的经济损失，包括灾难性的事故和环境污染。影响油管腐蚀的因素很多，包括材料因素、环境因素、所输介质的组分因素等，同时影响腐蚀各因素之问的相互作用十分复杂，而实验过程又往往不能控制所有因素变化情况，从而导致实验结果分散性比较大，因此用精确的数学解析公式来表达它们之问的关系是非常困难的，所以有必要采用其他科学的方法对实

验数据进行分析处理，以便从分散性较大的实验数据中分清和判断各种因素的影响，作出不掺杂主观成份的推论和判断。 BP神经网络技术被广泛应用于输油气管道腐蚀速度预测研究中，但由于BP 神经网络具有收敛速度慢，极易陷入局部极值点等弱点该方法的预测效率及精度都不高。文中利用改进的遗传算法结合BP神经网络对集输管道的腐蚀速率进行分析，建立系统模型，用现场实验数据对模型进行了检验。结果表明: 其预测效率及精度均较高。 1腐蚀速度的预测方法 1．1人工神经网络方法 大量的仿真实验和理论研究已经证明，BP ( backpropagation)算法是一种有效的神经网络学习算法，它具有很强的处理非线性问题的能力，近年来应用广泛。 但在实际应用中，BP神经网络也暴露出一些白身的弱点如收敛速度慢，极易陷入局部极值点;另外，神经网络的初始连接权以及网络结构的选择缺乏依据，具有很大的随机性，很难选取具有全局性的初始点因而求得全局最优的可能性小，限制它在实际中的应用。 1．2遗传算法 BP算法的优点是寻优具有精确性，但它具有易陷入局部极小、收敛速度慢和引起振荡效应等缺点。局部极小问题在实际计算过程中可以通过调整初始权值和阀值来解决，而收敛速度较慢和引起振荡效应往往是网络训练后期陷入局部极小所致。如果在BP算法之前，能用一种有效的方法大致搜索出一定的权值和阀值，以此时的权值和阀值作为BP算法的初始权值和阀值，则可以解决上述问题。 由于改进的遗传算法具有很强的宏观搜索能力，并且具有简单通用、鲁棒性强、并行运算的特点，所以用它来完成前期的搜索，能较好地克服BP算法的缺点。

油气管道局部腐蚀原因分析

管道局部腐蚀原因分析 1．磨损、冲刷腐蚀 从查阅资料中发现,有80%的管线穿孔是由磨损、冲刷腐蚀造成。发生穿孔的管段中体现在井排来油汇管至分离器进口管段,以及污水外输泵出口管段。 穿孔的形式表现为点蚀,穿孔发生的部位突出表现在管线底部、弯头或三通下游直管段及外输泵出口(弯径后)管段。原因是:进站混输原油介质中含砂严重,在目前进站原油综合含水量极高的情况下,混输原油介质携砂、裹砂能力大幅度下降,砂粒随介质在管线底部高速流动,对管线底部形成线状磨损,在高矿化度含油污水的腐蚀影响下, 加速了管线的穿孔。同时,由于污水经过外输泵的加压增速,对外输泵出口管段,尤其是外输泵出口管段和闸阀后直管段底部形成强烈的冲刷磨损磨蚀,穿孔现象频繁发生。 2．微电池腐蚀 形成微电池腐蚀的原因是多方面的,但主要与金属的化学成分、合金组织、物理状态的不均、金属表面膜的不完整和土壤结构的差异有直接的关系。因在同一金属的不同部位存在着一些化学或物理状态上的不均匀分布,从而在相同金属的不同位置上形成了电极电位的高低差异,这也就产生了许许多多个微小的腐蚀电池。这种微电池腐蚀在站内工艺管网中是普遍存在的,直观地表现在与干线连接的压力表头和架空管道金属支撑架部位处的管道腐蚀上。前者主要是源于压力表接头与干线母材之间存在着化学成分的不均匀及金属组织的不均匀;后者则是由于金属掺套与架空管道焊接在一起,造成了金属掺套与干线母材均化学成分不均一,以及在架空管道受到热应力变形时,与支掺套相接触的管道所受到的应力状态不均匀。这些不均匀性, 都会导致管道受到微电池腐蚀。 3．浓差电池腐蚀 浓差电池腐蚀是站内工艺管道常见的一种腐蚀现象。穿墙、穿管沟的管线腐蚀大都属于浓差电池腐蚀。其腐蚀机理是:当同一种金属通过不同的电解质溶液或电解质溶液的浓度、温度、压力等条件不同时,在金属的表面便产生不同的电极电位,形成浓差腐蚀电池,电极电位较低的管道部位为腐蚀电池的阳极发生腐蚀。 站内工艺管网的架空管段,其保温层把伴热线和干线包裹在一起。由于伴热

第 五 章 腐蚀的控制方法

第五章腐蚀的控制方法 在不同情况下引起金属腐蚀的原因是不尽相同的，因此根据不同情况采用的防腐技术也是多种多样的。 在生产实践中用的最多的防腐技术大致可分为如下几类： 1、合理选材，根据不同介质和使用件选用合适的金属材料和非金属材料； 2、阴极保护：利用金属电化学腐蚀原理，将被保护金属设备进行外加阴极化以降低或防止金属腐蚀； 3、阳极保护，对于钝化溶液和易钝化金属组成的腐蚀体系，可以采用外加阳极电流的方法使被保护金属设备进行阳极钝化以降低金属腐蚀； 4、介质处理，包括去除介质中促进腐蚀的有害成分（例如锅炉给水的除氧）调节介质的PH 值及改变介质的湿度等； 5、添加缓蚀剂。往体系中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金属； 6、金属表面覆盖层。 在金属表面喷、射、渗、镀、涂上一层耐蚀性好的金属或非金属物质以及将金属进行氧化处理。使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀； 7.合理的防腐蚀设计及改进生产工艺流程以减轻或防止金属的腐蚀。 每一种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。使用时要注意。对一种情况有效的措施，在另一种情况下就可能是无效的；有时甚至是有害的。例如：阳极保护只适用于金属在介质中易于阳极钝化的体系，如果不能造成钝态，则阳极极化不仅不能减缓腐蚀，反而会加速金属的阳极溶解。另外，在某些情况下，采取单一的防腐蚀措施其效果并不明显，但如果采用两种或多种防腐蚀措施进行联合保护，就比单一种方法效果好得多。 对于一个具体的腐蚀体系究竟采用哪种措施的防腐蚀，应根据腐蚀原因，环境条件各种措施的防腐蚀效果，施工难易以及经济效益综合考虑。 第一节合理选用耐腐蚀材料 一、设备的工作条件(介质，温度和压力)对材料的要求 设备的工作介质的情况是选材时首先要分析考虑的。例如工作介质是硝酸，其为氧化性酸，应选用在氧化性介质中易形成氧化膜的材料，如不锈钢，铝，钛等金属材料，稀硝酸用不锈钢，浓硝酸用纯铝；如果工作介质是盐酸，其为还原性酸，应选用非金属材料。 其次要考虑设备所处的温度。通常温度升高腐蚀速度加快，例如在浓度大于70%的硫酸中，常温下碳钢是耐蚀的，温度高于70C时就不耐蚀了；低温时还要考虑材料的冷脆问题，例如在深度冷冻装置中一般选用铜、铝、不锈钢，而不能用碳钢。 另外要考虑设备的压力。通常是压力越高对材料的耐蚀性能要求越高，所需材料的强度要求越高，非金属材料、铝、铸铁等，往往难于在有压力的条件下工作，这时需考虑选用强度高的其它材料或衬里结构等防护方法。 2、设备的类型和结构 选材时要考虑设备的用途，工艺过程、结构设计特点，例如泵是流体输送机械，要求材料具有良好的抗磨蚀性能，良好的铸造性能，高温炉要求材料具有耐热性能，换热器除要求材料有良好的耐蚀性外还要求有良好导热性以及表面光滑不易生成坚实的垢层。 3、环境对材料的腐蚀 除均匀腐蚀外特别要注意晶间腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀，孔蚀，应力腐蚀破裂及腐蚀疲劳等局部腐蚀，例如不锈钢，铝在海水中可能产生孔蚀，选材时应注意。