油田管道防腐技术研究与应用

油田管道防腐技术研究与应用

马开文

中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司油气生产服务中心 239399

摘要:随着国家安全环保要求的提高，为防止埋地管道腐蚀渗漏对环境的污染和引发的安全问题，埋地管道采取防腐措施势在必行。主要通过查阅参考文献、技术标准规范等资料开展理论研究和评估；跟踪管道安装工程内防施工环节掌握现场施工施工程序、操作要领、检测方法；通过与参与过江苏油田管道内防施工项目技术研究和实施的单位沟通，探讨油服中心开展管道内防施工的可行性和关键技术思路。

关键词 管道 内防腐 应用

㈠  存在的问题及技术现状

随着国家安全环保要求的提高，为防止埋地管道腐蚀渗漏对环境的污染和引发的安全问题，这些都要求对埋地管道采取防腐措施。科学对管道内、外防是延长管道使用寿命，防止因腐蚀而造成穿管事故的重要手段，在各大油气田及化工行业引起高度重视。油田管道输送的介质相对比较复杂，主要有原油、天然气、污水、清水等单一或多种混合介质等，通常情况下，介质中含有HS、CO2等酸性物质，Na、Mg、Ba等离子等，同时也会出现SRB、TGB、FB等有害细菌，随油气田开采发展，增产措施会使用一些化学药剂，如破乳剂、解堵剂等。化学药剂的使用会加快输送管道的腐蚀速率，给油田带来巨大的经济损失，严重的会造成泄漏环保事故。因此，管道防腐在全国各大油田管道建设过程中应用广泛。

内涂敷涂料防腐的管道内防技术通常采用涂敷液体涂料或溶解粉末涂料的方法将涂料粘结在管道内壁上，形成牢固、致密、均匀和良好韧性的涂层，进而起到有效隔绝介质，保护管道材质免受介质侵蚀。

埋地管道管外腐蚀主要是土壤腐蚀，包含电化学腐蚀、微生物侵蚀和化学腐蚀。因此，选择质量、环保和价格合适的防腐材料就十分必要。而油田外腐蚀环境埋地管道的外壁腐蚀主要是土壤腐蚀。因此对管道外防腐层的最基本要求是施工方便、绝缘性好、机械强度高、使用寿命长、造价较低廉。根据 SH/T3022-2011《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》要求，石油化工企业埋地管道常用外防腐材料有聚乙烯胶黏带、石油沥青及环氧煤沥青等方法。结合其性能，对于我们油田常用的方法是环氧煤沥青法。

（二）研究的目的及意义

江苏油田油气生产服务中心作为油田重要的生产服务单位，承担着一部分地面工程施工任务，随着油田改革的深入推进，作为专业化重组的重要产物，油气生产服务中心必定需要在油气生产服务的能力和水平上进一步得到发展。与长期参与油田地面工程建设的施工单位相比，油气生产服务中心存在施工技术薄弱、施工人员专业技能不足和不全面，以及专业施工设备等软、硬实力的不足，管道内防施工技术就是其中一项目前尚未掌握的关键技术。

随着采油厂等油田管道建设、使用单位对管道使用寿命要求越来越高，部分输送易腐蚀、结垢的介质的管道被要求采取内部防护措施，因此，及时掌握此项关键技术是在管道施工方面做精做强的关键一步，尽管管道内防施工技术已经经过长时间的应用和发展，形成了丰富多样的工艺，但受现场施工条件、施工装备、检测设备以及管道口径大小等因素制约，存在难度大、工艺复杂、技术要求高等困难，需要根据管道安装工程的特点选择合适的技术方案，经过不断地实践、摸索，熟练掌握各施工工序的操作方法和安全、质量控制措施。最突出的难题大体有以下几处：一是掌握具体施工工艺方法的途径和手段,二是管道除锈、清洗、预制的场所和工艺设备;三是内防涂料、清洗液剂的原料和配方难以控制;四是需要建立一只专业的施工队伍。无论是厂内还是管道安装现场施工，都需要进行相关工序的施工，管道喷砂除锈、化学清洗、物理清洗、涂料涂敷等操作处在设备高压、粉尘环境、化学试剂有毒有害、涂料有毒等环境中，同时由于工序繁多、涂敷过程不可见、工序间相互影响突出，以及特殊管段（如弯管段、变径段、垂直段）施工难度大等不利因素存在，导致施工安全风险高、质量控制难度大，需要打造一只技术精湛的施工队伍能满足日管道内防施工。

（三）研究的目标、内容

1、研究的目标

重点针对厂内预制与现场补口相结合和现场挤涂法内外防施工工艺开展实施可行性研究，主要通过查阅参考文献、技术标准规范等资料开展理论研究和评估；其次通过跟踪管道安装工程内防施工环节掌握现场施工施工程序、操作要领、检测方法等；通过与参与过江苏油田管道内防施工项目技术研究和实施的单位和个人进行沟通，探讨油服中心开展管道内防施工的可行性和关键技术思路。

2.研究内容

重点研究内防施工工艺的适用条件、技术标准和施工方法，涂层质量检测方法和评定标准，开展验证性试验。

（四）现场应用

4.1内防腐工艺技术

通过工艺优化，实现小口径管道内防、简化施工工艺，根据涂料配方和管线运输介质确定施工参数。通过在现场的应用，完成φ76等黄夹克管1707米的内防施工，通过创新内防工艺技术，掌握并创新了适合单位的管道内防技术，满足使用要求。

4.2.1 内防工艺技术所需装备

由空压机、接收、发球装置、及挤凃油漆及皮碗球等组成。

4.2.1.2 内防工艺技术要求

 每段除锈多遍；低漆、面漆用量根据用量公式一次用满；除锈、底漆、面漆施工间隔至少1天；每次吹扫，根据不同的内防距离，确定空压机吹扫压力，控制在0.5-1.0Mpa。除锈验证为棉线球最后一次吹扫后不沾灰尘为合格；底漆、面漆挤涂合格的验证是观测管线挤涂末端漆涂抹均匀，厚度为500um；内防验证效果选择管线末端截取一段，施工结束后三个月后检测挤涂合格性。

4.2.2.1 内防挤涂技术特点

通球（检查焊缝情况）-PIG清洗（除锈、除渣）-挤涂无溶剂环氧涂料底层（1遍）-剂涂无溶剂环氧涂料面层（1遍）-整体养护（3-5天）-验收投产。

施工工序:准备工作一挤涂无溶剂环氧涂料底层(1遍)一养护一挤涂无溶剂环氧涂料面层(1遍)一整体养护。

4.2.2.3 内防挤涂技术要点

    （1）空压机压力：出口气体压力保持在4公斤（0.4MP）以上；

（2）空压机排量：大于等于13立方米每分钟；市场上一般的空压机排量为1.6立方米每分钟；同时为保证出口气体流量恒定，要配套使用储气罐；

（3）除锈时采用钢丝球+棉线球；吹扫 50秒；除锈 90-100遍，直至扫干净为止；如果遇阻，实施反向吹扫，球取出后再次吹扫，如还遇到类似情况，则可判断为管线焊接质量存在为题；同时可看出，管线焊接质量是决定内防施工的关键因素。

（4）涂料采用环氧树脂，涂料自购+自配；空压机安全阀整定压力为1.0Mp；柴油发电机为活塞式的，要使用离合器带动空压机。

4.2.2.4 内防腐现场应用

自研究开展以来，在取得相关研究成果基础上，针对现场内防腐工艺的需要，完善适合油服中心内防技术，积极开展现场应用，优化管道内防工艺，锻炼施工队。

（五）结束语

管道防腐设备的投入使用后，大幅度的降低了劳动强度，该项工作不必要再使用各公司年轻力壮的工作人员来承担，从劳动强度方面优化了公司的人员结构；通过自动化施工，降低了环境污染风险，同时用内防项目攻关储备了市场技术。