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联合站污水系统腐蚀成因分析及治理对策

2021-09-10马志一马玉宁于建平勾智磊

油气·石油与天然气科学 2021年7期
关键词:腐蚀

马志一 马玉宁 于建平 勾智磊

摘要:联合站污水来水复杂,既包括油田采出水,又包括生活污水,尤其随着生活污水的增加,在矿化度的综合影响下,腐蚀情况较为突出。目前对腐蚀机理认识不清、腐蚀产物成分未能明确、腐蚀预防措施无法确定,因此,文章在国内外文献调研的基础上开展腐蚀成因及对策研究,重点从常用防腐方法和制度建设两个方面开展研究,为更好的进行污水系统防腐提供了思路和借鉴。

关键词:联合站;污水系统;腐蚀

地层流体中含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体,其遇水形成酸液,对油田生产设备、注水管线及原油集输管线造成腐蚀,尤其是原油含水率较高的油井发生的腐蚀更为严重,对油田的正常安全生产带了严重的危害,造成巨大的经济损失。

1.常用方法技术分析

(1)使用防腐性能好的材料

耐腐蚀性管材的种类繁多,其依据输送介质、环境的不同选择的管材不同,这才能够发挥较大的功效来防止腐蚀的发生。除了使用价钱非常高昂的钦合金、锗合金材之外,聚合物高分子技术广泛使用在复合耐腐蚀材料中有很大的发展前途。当前经常应用复合管道主要分为双金属、玻璃钢和陶瓷内衬复合管。国内外防腐材料主要选择具有高硬度、耐高温、耐腐蚀及高性能的高分子聚合物涂层及复合材料。

(2)改变环境介质的腐蚀性

如改变水质PH值,实际上pH值与溶解性气体有一定的关系。当油田采出水中溶解H2S时,pH偏酸性,现场应用氧化剂型除硫剂的方法可以把S2-, SO42-氧化来达到除硫的效果,同时也可以利用物理方法去除溶解气体。近年来,注入水水质改性技术在各个油田注水工艺流程中使用,经过对水体pH值和阴阳离子比例改性调整,有效的控制管道中腐蚀与结垢的形成[1]。

(3)电化学保护法

防腐涂层与阴极保护法是各大油田公认的有效防腐措施。钢质石油管道大多数在运营后都会发生腐蚀泄露的事故,良好的涂镀层也会出现“漏点”。由此需要对涂镀层“漏点”缺陷处提供附加阴极保护电流,使回注水管道得到保护。阴极保护法,分为外加电流保护法和牺牲阳极保护法两种。

外加电流通常用在储罐底板和管道保护。外加电流从辅助阳极通过环境介质向管道外流,使外部得到保护。外加电流保护常用高硅铸铁、石墨阳极、钢铁阳极及混合金属氧化物阳极和镀铂钵阳极等阳极。外加电流阳极选择与管道类型及当地地质、水文资料相关。

牺牲阳极保护与外加电流保护相比,其所提供的保护电流低,对管道金属有效保护电压较低,使用时需要定期更换。牺牲阳极保护法最常运用在电阻率较低的系统。管道内常用铝系阳极。

(4)化学药剂防腐

化学药剂防腐即常用如缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、除氧剂等药剂。添加缓蚀剂是各大油田治理油田设备腐蚀最常见、最有效的方法之一。在介质中,增加少许物质阻止或缓解金属腐蚀,这种添加的物质就是缓蚀剂。

2.加强腐蚀防护的日常管理

2.1 明确各个职能部门的管理职责

根据《注水开发油田采出水处理和注水系统地面生产管理规定》要求,划分职责,明确分工,确保公司不断改进和加强腐蚀与防护管理工作,提高腐蚀与防护管理和技术水平[2]。注水主管部门负责水处理及注水系统腐蚀与防护技术管理工作。包括:组织腐蚀与防护规章制度、标准、规范的制定;组织与实施腐蚀与防护的研究、技术攻关与推广;负责建立公司级腐蚀记录台账,并组织对腐蚀情况进行原因分析、提出治理意见,协调制定防护措施;负责就腐蝕防御手段,与专业技术部门沟通协调工作;负责对公司水处理及注水系统腐蚀与防护工作的检查和考核工作。

公司各单位依据本规定,设立腐蚀与防护专项工作负责人,建立腐蚀和维护记录台账,明确管理要求和职责,全面负责腐蚀与防护管理工作。

设备管理部门职责包括:负责设备日常维护和管理工作。组织或参与腐蚀与防护的设计、选型、采购、安装、使用、检验、修理、改造的全过程管理。负责检查和指导基层做好设备设施的日常巡检与维护工作,保持防腐设施完好。组织或参与腐蚀失效原因的调查、分析和处理。参与事故应急措施和救援预案的编制和演练,组织或参与事故调查和处理。

检修单位职责包括:负责按有关规程及检修方案,编制合理的施工方案,确保检修质量,建立腐蚀与维护记录台账,并配合做好腐蚀检查工作。

2.2加强防腐蚀顶层设计

按照国家和行业标准,根据装置的生产工艺、介质的腐蚀情况,设计合理的工艺及设备防腐蚀方案,以达到安全、经济、有效、可行的目的,并重点考虑以下方面:

(1)设备选材时,充分考虑工艺介质的腐蚀特性、流动状态与相态、温度、压力及设备的应力状况、冲击载荷等因素,按照相应标准或导则合理选材。

(2)在设备设计时,应充分考虑结构对腐蚀的影响,选择合理的结构,避免设计不合理造成设备腐蚀。

2.3 强化工程施工与验收质量把关

(1)承包商应按技术要求认真编制施工方案,方案中必须进行风险识别与控制;

(2)施工管理人员和施工人员必须经过专业技术培训,满足现场施工技术及安全要求;

(3)必须检查确认用于防腐施工的材料满足技术要求,质量达到国家或有关行业标准。

(4)加强防腐工程项目的质量检查和验收

1)严格中间质量检验,施工结束后,进行全面的质量验收;

2)重要部位的防腐施工必须采用无损检测、金相检验、材质分析、硬度检测、涂层测厚、针孔检验等技术手段进行检查。

2.4 加强腐蚀监管

各相关部门应该建立健全设备腐蚀与防护台账,内容至少应包括设备名称、型号、腐蚀点、材质、温度、压力、结构、防腐措施等。同时应该严格按照工艺操作规程和岗位操作规程进行操作,避免或减少由于生产工艺波动造成设备腐蚀加剧。在做好防腐设施的日常检查与维护工作的同时,确保防腐措施有效运行。特别重要的是对于装置运行过程中出现的腐蚀问题,开展腐蚀原因调查及分析。

3 结束语

文章重点从联合站污水腐蚀常用防腐调研及腐蚀防护制度建设方面开展研究,希望能够为污水处理系统腐蚀防护工作提供有效的借鉴思路。

参考文献:

[1]王巍.管内壁防腐处理[J].中国设备管理,2019,7(3):12-15.

[2]李明.管道技术与设备[M].北京:化学工业出版社,2018.26-52.

作者简介

马志一,男,1970年7月出生陕西,汉族,高级技师,1989年毕业于长庆油田驿马技校,现在长庆油田从事油气集输工作。

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