中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津市滨海新区 300452
摘要:随着我国经济的快速发展,海洋石油的开发力度也随之增加。目前,为促进我国经济发展,满足国内需求,需要大量的海洋原油开采,而海洋石油平台技术是海上石油开采的基础,可以加速海上原油的开采,但在海上钻井过程中,管道会被腐蚀,从而降低海上原油的生产效率和经济效益。本文结合实际案例,讨论了海上油田生产过程管道的防腐技术。
关键词:工艺管线防腐;海洋石油;策略
引言:海洋石油平台长期处于暴晒、盐雾、海浪、海浪等复杂的环境中,很可能会因为环境的变化和杂质而发生腐蚀,从而造成管道的腐蚀,从而降低钻井平台的工作时间,增加钻井作业的难度和安全风险。同时,海洋中蕴藏着丰富的矿物资源,各种原因都有可能导致工艺管线防腐,从而对海洋石油平台的安全运行产生潜在的影响,从而导致重大的经济和安全事故。因此,对工艺管线防腐技术的研究是非常有实际意义的。
一、影响工艺管线腐蚀的原因
在海洋中,环境是非常复杂的,影响管线使用寿命的因素有很多,比如海浪的冲击、烟雾的腐蚀、阳光的照射、海水的温度的急剧变化,在这种复杂的情况下,管线很容易受到腐蚀,腐蚀速度也很快。对工艺管线防腐,有局部腐蚀是指管道发生的局部腐蚀,如:电偶腐蚀、点腐蚀、氢脆、应力腐蚀、晶间腐蚀等。另外,海上石油钻井平台的管道要储存各种液体,如污水、水、天然气及原油等在管线与各类介质接触的过程中也引起内表面出现腐蚀问题。管道的腐蚀是由于人为的。在管道设计中,设计者对防腐效果的关注不够,导致了设计上的一些不足。另外,有关的施工人员受经济利益的驱动,在工程建设中更注重进度,或不注重工程质量,以进一步减少工程造价。因而,其生产工艺问题比较突出,且在后期的应用中易发生腐蚀[1]。
二、海洋石油平台工艺管线的防腐技术分析
(一)工艺管线外部防腐技术
在处理工艺管线外壁防腐时,应注意三个方面。第一对海洋管线的选材要谨慎,如镍铝合金、铁合金等,采用不锈钢、双相不锈钢等工艺管道,必须防止点蚀。第二对滩涂区和大气区的工艺管线进行防腐处理。在进行防腐蚀防护时,要充分考虑滩涂区的防腐蚀和大气区的防腐蚀。通常下滩涂区域的防腐蚀将会采用防腐蚀图层和阴极技术,大气区的防腐蚀通常是涂料,同时管线的连接处要采用无缝连接技术,在管道的材质上,首先选择ASTMA537A-C1-1作为主要的钢材,ASTMA537A-C1-1在防腐方面有着极其好的性能,也是当今海洋石油平台大量运用的防腐材料。在海水中的飞溅和腐蚀,应该选用防腐蚀钢板,钢板的厚度一般在13-19 mm之间,同时还要在外面加上一层保护,以提高耐腐蚀性。
(二)工艺管线内部防腐技术
在海洋石油平台勘探过程中,管线的腐蚀主要是酸性气体。管线内环境的控制,应使自由水稀释液在许可的情况下加快,加强内部输送的环境,并注意温度的控制,并按部位要求配置具有保温作用的钢。在使用保护技术时,应将牺牲阳极的负值控制在合理的范围之内,避免产生氢脆。同时,为了确保高效、稳定、低成本、不会对海洋环境造成污染,可在管道内通过热镀、镀等方式在管道表面涂覆金属抗腐蚀材料,从而形成一种金属镀层。同时,也可以采用有机涂层和无机涂层进行防腐蚀。
三、海洋平台管线防腐技术具体应用
(一)改进工艺,选择合适的防腐材料
腐蚀介质的选择对管线的腐蚀性能有很大的影响,选用适当的防腐材料可以提高管线的防腐蚀性能。在铺设管线时,应选用耐腐蚀、能好的材质,例如:不锈钢、铝合金等。要改善管线的安装工艺,在结构尺寸、内部温度、压力等方面做一些技术上的改进,以提高防腐性能[2]。
(二)涂层防腐,提升防腐蚀性能
涂层是目前管线防腐中最常用的一种方法,可以在金属管线的内外涂上耐腐蚀的物质,使其与外部的腐蚀性介质等保持良好的绝缘状态,从而达到减慢腐蚀的效果。应用此项技术,可显著地降低管线的腐蚀速率,降低管道材料成本。同时,采用涂料防腐蚀技术可以使油田的生产效率得到进一步提高,从而提高经济效益。环氧漆是目前已知的一种高效率的外防腐涂料,是用环氧树脂和固化剂结合而成,具有较低的表面粗糙度和抗盐碱侵蚀能力。而 FRP、陶瓷等作为内衬,不仅具有优良的抗腐蚀能力,而且强度也很高,特别适合于高压、高温的管线,已经被广泛地用于海洋工程中。
(三)电化学保护技术
阴极保护是一种广泛应用于防腐工程的电化学防护技术,其中,牺牲阳极法是利用具有负电势的金属进行熔融,以产生保护所需要的电流,以具有负电势的金属为阳极,逐步熔化,牺牲,从而达到保护目的。在这些材料中,镀锌是最常用的一种,经过电镀后,可以将金属管的内部完全包裹起来,这样就可以把腐蚀介质和管道隔绝开来,就算被腐蚀了,第一个被腐蚀的就是镀锌层,而管道则会在短时间内不会受到侵蚀。随着电化学保护技术的发展,其应用范围将会越来越广。在海洋生产过程中,采用电化学方法可以使其在一定程度上发生变化,从而降低或抑制金属产品的腐蚀。
(四)对人为因素造成的腐蚀进行合理控制
在施工中,应认真分析、组织和计划防腐蚀措施。根据工程实际,制订了相应的防腐蚀对策,并提出了相应的规范措施,并对其进行了较为合理的设计。选用优质的原料、高效的生产工艺和加工方法,以保证其能够适应特定的工程条件。在建筑工程中,要合理地安排建筑工人,并根据不同的工作岗位,安排适当的工作人员,以加强工人的协作。在施工开始之前,要有针对性的对工人进行安全的安全教育,并在施工中严格按规定进行防腐处理[3]。
结束语:
工艺管线防腐是海洋石油开采的一个重要环节,因此,为了保证海洋石油的开采,延长工艺管线的使用寿命,对其工艺管线防腐技术的研究显得尤为重要。海洋是一种腐蚀性很强的环境,要每时每刻都会受到腐蚀的威胁,而且要保证防腐蚀措施能贯穿整个过程,所以要针对海洋石油平台的实际情况,合理地采用工艺管线防腐技术,并积极探索最优的防腐技术,从而降低污染,提高经济效益,提高海洋石油平台的时效性,从而更好的进行石油的开采。
参考文献:
[1]韩羽.海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展[J].石化技术,2022,29(02):100-101.
[2]裴艳斐.试析海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展[J].化工管理,2019(31):70-72.
[3]梁少灼.浅谈海洋石油平台工艺管线的防腐技术[J].化工管理,2019(11):124.