如何提高石油钻采设备的抗腐性

如何提高石油钻采设备的抗腐性

赵龙,韩鑫宝

（兰州兰石石油装备工程股份有限公司 甘肃 兰州 730060）

摘要：随着各种化工行业的发展，对石油的需求逐渐增多，石油作为重要的基础能源，是我国发展的关键，同时也是国家经济实力的一种体现。为了保证石油的顺利开采，石油钻采设备需要能正常稳定工作，但是在设备实际工作中经常会出现腐蚀现象，造成设备故障，所以本文通过分析石油钻采设备的腐蚀情况，提出了有效增加其防腐性的具体措施，确保开采工作的顺利进行

关键词：石油钻采设备；抗腐性；措施

引言：石油的开采工作是一门技术繁多，工艺复杂的专业工程，在具体开采过程中需要专业的技术和钻采设备，在长时间的工作中，钻采设备会因为各种原因而出现腐蚀现象，进而导致钻采设备故障，针对石油钻采设备的抗腐性，相关工作人员应该进行多角度分析，采用科学、合理的防腐工作保证钻采设备稳定工作。

一、石油钻采设备腐蚀分析

（一）石油钻采设备腐蚀的具体原因

    石油钻采设备大部分是由金属组成，金属的腐蚀比较均匀，对设备的危害性较小，可以通过及时处理来避免更加严重的腐蚀现象。除此之外还有部分腐蚀，此类腐蚀一般只出现在设备的部分区域，危害性更大，并且十分不容易被发现，进而造成更大的安全事故。石油钻采设备的材质不同，腐蚀性能也不同，最直观的就是金属晶粒直径，直径越大，腐蚀速度越快。晶粒直径越小，腐蚀速度越慢。石油钻采设备腐蚀的大部分原因多来自于外在，在实际工作中，由于工作类型较为特殊，工作环境中的氧气、酸碱等会对开采设备造成不同程度的腐蚀，并且在钻井中，机械设备会与钻井中的各种液体进行直接接触，各种自然物质与化工物质会与设备进行接触，各种化学反应也会造成机械设备腐蚀，工作环境温度也是造成腐蚀的重要因素之一[1]。

（二）提高石油钻采设备抗腐性的意义

    石油资源的重要性不言而喻，其开采设备的稳定运行同样重要，所以提高石油钻采设备的抗腐性就是在提高石油开采效率。并且石油钻采设备的使用环境大部分是在油田区域，有些油田区域的环境十分恶劣。例如沙漠、海洋、沼泽等，不仅地理位置复杂，地质地貌也十分不利于石油开采，在一些环境恶劣区域进行钻采工作时，十分容易产生磨损，进而加快钻采设备的腐蚀，使设备的使用寿命减少，所以提高石油钻采设备的抗腐性，可以有效防止设备出现腐蚀现象，进而延长设备的使用时间，保证石油开采工作的稳定性，增加石油开采效率，促进生产。

（三）石油钻采设备防腐过程中存在的问题

    在石油钻采设备的防腐过程中存在很多的问题，首先在防腐材料的选择上不够合理，很多工作人员没有根据设备的工作特性或者工作环境进行参考，仅选择使用率较高的防腐材料，这就使得防腐工作不够细致，效果不够好。例如在油漆的选择上，油漆作为石油钻采设备的主要防腐措施，大部分时候都选择同一种油漆进行喷涂，但是在海洋或者沙漠环境中，传统的油漆不能有效提高石油钻采设备的防腐性，需要选用特殊油漆[2]。

二、提升石油钻采设备防腐性的具体措施

（一）选择合适的防腐材料

    在石油钻采设备工作前需要提高防腐性才能提高设备的工作效率，因此合适的防腐材料十分重要，在材质、质量的选择上，需要根据石油钻采设备的工作环境来采取针对性的材料选择，例如在潮湿的工作环境中，选择防水性更高的防腐材料，在干燥的环境中需要选择不容易脱落的防腐材料。此外防腐材料的质量越高越好，虽然成本增加了，但是可以减少设备的后期维修及维护费用。从长远角度来看，使用较高造价的高质量防腐材料可以长期保证设备的工作质量，减少维修成本，还可以选择硬度更大的防腐材料，在物理层面减少设备的损耗。油漆作为钻采设备的主要防腐材料，其抗击气候能力十分重要。其中脂肪族聚氨酯面漆是综合能力最佳的防腐材料，在很多石油钻采设备上都有应用。在海洋工作环境中，可以使用氯化橡胶面油漆来进行防腐处理，该油漆有着很好的防水性能。

（二）完善防腐工艺

    在石油开采工作中，虽然对地理环境和开采设备都有很高的要求，但是存在较多石油资源时，还是会选择合适的工艺进行开采，这就对开采设备的使用要求更高，并且大部分的钻采作业一般位于大气或者深海，在恶劣的工作环境中，设备的防护性较差，为了将设备与恶劣的环境分开，需要在设备表面加上涂层来实现对钻采设备的保护，操作虽然简单，但是具体防腐工艺还是需要完善，例如在油漆喷涂中，首先应该充分考虑油漆的组成成分，是否会与钻采设备表面金属产生反省，此外需要确保油漆在实际工作环境中还会拥有较高防腐能力，最后需要对耐候性和柔韧性进行分析，这样才能完善石油钻采设备的防腐工艺，创造良好的防腐环境。需要注意的是，钻采设备的各个部件尽量采用相同的防腐材料，防止各种化学元素互相侵蚀引起更多的腐蚀。

（三）采用防腐喷涂技术

    确定涂层的配套体系之后，需要根据不同涂层工艺的特殊性质来进行选择，因为不同的涂层工艺的防腐效果都有一定的差别，并且在防腐涂层涂抹之前，需要加上一层底漆，做到层层保护。在实际喷涂技术使用前需要做好预处理工作，首先为了增强底漆与钻采设备的黏着力，需要进行喷砂处理。然后进行底漆的喷涂，在具体喷涂过程中，需要注意温度，还需要控制好油漆黏附的时间，确保喷涂上的漆膜不会受到外界温度的影响而脱落。喷完底漆后，再喷涂上封闭漆来将漆膜固定。除了温度，还需要注意漆面的干湿度，确保每一个漆面都干燥后，再进行下一层的喷涂。由于石油钻采设备的表面具有很高的活性，为了保证喷涂后设备具有良好的防腐能力，需要严格控制喷涂工艺的使用。在喷涂完成后，还需要进行各种耐水、耐热实验，确保喷涂质量合格

[3]。

（四）利用化学方法提高防腐性

    无论是在海洋还是沙漠，钻井设备都是在布满液体的环境中进行工作，为化学方法防腐提供了良好的条件。利用电解原理，在钻采设备上外接电源，将设备作为阳极，可以有效去除阴离子和电子形成的化学腐蚀，但是在实际使用中也需要注意局部钻井设备本身会带电，这就需要对电解防腐方法进行优化，可以使用惰性金属或者非金属导电材料来起到防腐蚀作用。除此之外，电镀防腐也是目前使用最为广泛的一种防腐技术，电镀防腐是通过在石油钻采设备的外表电镀一层防腐蚀的具有抗氧化性的金属层，例如锌、铬等，在实际钻采工作中会与环境中的氧气产生作用，生成惰性氧化层，有效阻隔外界的化学成分，还能防止石油内的杂质与机械发生反馈，有效保护设备的机械外表，达到防腐目的。

（五）做好石油钻采设备的维护保养

    除了从外部工艺进行石油钻采设备的防腐工作外，日常保养工作也十分重要，也属于提高抗腐性的有效措施。日常保养工作首先需要注意设备在实际工作期间的温度、湿度等参数，针对参数来制定具体的维修、养护方案。在发生腐蚀情况时，需要及时进行清洗及处理，避免腐蚀现象扩大。在处理完毕后还需要保证设备的干燥性与润滑效果。还需要对设备的密封性进行及时检查。避免漏油、漏电等情况发生，如果出现了火花，则需要更快进行处理，避免更加严重的安全事故，设备在使用过程中的故障检测与维护都需要定期进行，无论是否出现问题，都需要对设备的构造进行深入分析，提高设备的使用效率，提升企业的整体经济效益。

结论：综上所述，石油作为我国的重要经济资源，其勘探效率与开采效率都是需要相关设备的稳定运行，所以石油钻采设备的防腐性需要及时得到提高，需要选择合适的防腐材料并完善防腐工艺，采用防腐喷涂技术和化学方法提升设备的抗腐性，有效减少了设备的腐蚀故障问题，确保开采工作的顺利进行。

参考文献：

[1]刘金贵,党曙昕,康学锋.转锈稳锈材料在石油钻采设备薄壁件表面的应用[J].石油化工腐蚀与防护,2021,38(02):45-47.

[2]孙力.石油钻采机械设备常见故障及预防措施分析[J].石化技术,2022,29(09):232-234.

[3]孙娟,王定亚,王春春.石油钻采装备标准化现状分析与发展思路建议[J].中国标准化,2021(11):145-149.