联合站污水管线腐蚀原因分析与防护

联合站污水管线腐蚀原因分析与防护

王萍陈子军金学花谢晖缑颖丽

长庆油田陕西西安710000

摘要：由于油田采出水中含有原油、机械杂质、各种离子和细菌等组分，对污水回注管线和污水处理设备存在一定的腐蚀作用，严重影响了正常生产运行。这里主要从采出水对管线与设备的腐蚀原因、腐蚀类型及影响因素进行分析，结合采出水处理工艺、水质组分和设备运行现状，进一步探讨污水管线的防护技术，为污水管线、设备的正常运行提供相应的措施和建议。

关键词：采出水；水质；处理工艺；管线；腐蚀；防护措施

一、基本概况

近几年以来，联合站管辖的污水管线经常出现腐蚀穿孔和阀门渗漏等现象，特别是近期站内的污水回注管线平均每三天就要进行砂眼补焊工作，严重地影响了生产的正常运行。虽然在2016年6月份对站内注水管线进行全部更换，采用的污水管线为φ89、φ65。管线腐蚀的隐患依然存在，直接影响了该站的生产运行。

二、采出水处理技术

目前该站采出水处理技术主要有以下三种。

（1）物理重力分离法：重点是去除污水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等；主要设备有1000m3溢流沉降灌2具、200m3除油罐2具、100m3污水调节罐1具、200m3和悬浮物。主要设备有核桃壳过滤器两具以及纤维球过滤器两具。

（2）滤床吸附法：主要对经前期处理后的污水进行精细处理，除去污水中的细小的油珠

（3）化学法：主要是通过向污水中添加药剂，使细小的悬浮颗粒聚集成较大的悬浮颗粒而沉降，便于与水相分离。本站目前的加药流程是在除油罐的进口添加金属缓蚀剂以及絮凝剂，在清水罐的出口添加杀菌剂。

3、采出水水质监测分析

影响注入水腐蚀性的主要因素见表一，由表一可以看出，水的腐蚀性影响因素很多，并且各种因素之间相互影响。

表一：影响注入水腐蚀性的主要因素

在对该站采出污水分别进行了组成和性质分析，该站采出污水水温在33～35℃间；采出水呈弱酸性；油含量较高；总铁含量较高；硫化物含量均未检出；细菌含量较高。

该站1#和2#沉降罐采出水的各主要离子组成，Cl-含量较高；成垢阳离子中Ca2+和Mg2+含量较高；Fe2+较Fe3+含量较高；SO42-因现场试验条件有限未进行测定。

由上述可见，该采出水具有pH值低，油含量、总铁含量和细菌含量高，矿化度高，Cl-和成垢性阳离子Ca2+和Mg2+含量高等特点。

三、采出水处理系统的防腐技术

1、控制或防止污水系统的腐蚀有很多方法，主要有：(1)改变水体组成，如通过改变pH值，除去溶解氧等措施来消除污水中引起管线设备的腐蚀因子；(2)使用缓蚀剂以及杀菌剂各种药剂；(3)采用阴极保护；(4)提高管线设备的材质性能。

2、本站目前采用的是方法二，即通过采用在隔氧条件下通过添加絮凝剂、杀菌剂和缓蚀剂来抑制污水处理设备和污水管线的腐蚀。

（1）絮凝剂浓度优选：目前该站使用的无机絮凝剂型号为XN—90，对其投加量40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L和120mg/L进行优选。从实验现象来看，无机絮凝剂XN—90的适宜用量选为80mg/L。

（2）杀菌剂的优选：目前该站使用的杀菌剂为AD52—168以及QD—707两种型号，取1000mL水样置于烧杯中，将5mL2%浓度的不同杀菌剂加入原水中，即杀菌剂浓度为100mg/L，放置1h后，采用绝迹稀释法检测细菌含量，放置细菌培养箱中培养7天，再采用绝迹稀释法检测细菌含量。通过实验可以看出AD52—168的杀菌效果较好，其杀菌率均达到99%，为了节约水处理费用，目前我站采用冲击式加药。为避免细菌产生耐药性，将这两种杀菌剂交替使用。

四、采出水系统防腐技术探讨

在控制或防止污水系统的腐蚀的各种方法中，该站仅仅采用了第二种方法，故控制污水的腐蚀仍有很大的改进空间。

1.pH值调节剂的优选。采用NaOH作为pH值调节剂，现场配制成4%NaOH溶液，分别将1000mL污水原水pH值调节至7.0、7.5、8.0、8.5，充分搅拌，并观察实验现象。

本实验选用NaOH溶液调节采出水的pH值至7.5作为最终处理后废水的适宜pH值。

2.采用阴极保护。（1）牺牲阳极法：将被保护金属和一种可以提供保护电流的金属或合金（即牺牲极）相连，使被保护体极化以降低腐蚀速率。（2）强制电流保护法：将被保护金属与外加电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率。

3、提高管线设备的材质性能。提高管线设备的材质性能也是一种防腐措施，但也由于费用较高我们可以将重心转为对注水管线的防腐方面，及对管材的涂层保护中。

对金属设施采取涂层防腐措施是最直接、最经济的方法，防腐涂料时涂层防护的关键，试验和实践证明，环氧型和环氧聚氨酯型防腐涂料的耐油、耐温、耐污水性能较好，应用前景广阔。

五、结论认识及下步建议

结论：

1、在无氧条件下，水中pH值降低将加剧管材和设备的腐蚀程度；

2、水中含盐量高时，水的导电性能好，加剧腐蚀，主要是氯离子影响；

3、氧是引起腐蚀的主要原因，在含氧量高时、温度高、pH值低时，其腐蚀作用大大加剧;；

4、CO2溶入水会降低pH值，从而加剧腐蚀;；

5、H2S在酸性或中性水中，会引起比较严重的腐蚀;；

6、SRB的繁殖可使H2S含量增加，加剧腐蚀;；

7、水温高，腐蚀速度大;；

8、流速越大，腐蚀性越大;；

下步建议：

1、通过采用NaOH作为pH调节剂，改变污水水体组成；

2、增加一套除氧装置；

3、对注水管线进行阴极保护；

4、对注水管线进行涂层防腐处理；

参考文献

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[2]许立铭，罗逸，董泽华，等钙离子对碳钢在油田污水中腐蚀的影响[J].

[3]马青庄，温淑新，杨建平，等前大油田腐蚀结垢的原因及对策腐[J].