埋地金属管道腐蚀防护技术

大庆油田采油六厂

埋地金属管道腐蚀防护技术

于敏 邵守斌大庆油田采油六厂

在埋地金属管道的保护及维护上，开展了数值模拟阴极保护技术、大区域阴极保护技术、套管辅助阳极技术、碳纤维补强技术和废旧油管利用等技术，延长了在用设备使用年限，保证了地面系统的安全运行。建议完善油田腐蚀防护数据库基础数据，对油田埋地管道进行探测，彻底摸清埋地管道现状及腐蚀状况，建立埋地管道动态管理数据库，及时进行更新维护，为埋地管道科学评估和安全运行提供基础数据。

管道；保护技术；修复技术

1 阴极保护技术

（1）开展喇Ⅲ—Ⅰ区域阴极保护试验，控制腐蚀速率。建设100m深井辅助阳极8座，阴极保护装置8套，分流柜5个，开发应用直流分配技术、IR降测试等技术。501地区经过10年的维护运行，目前保护效果明显，控制了腐蚀速度，经过挂片试验显示，腐蚀速率由原来0.5mm/a下降到0.0125mm/a。保护电位均在-0.85～-1.2V之间，穿孔率由原来的3次/千米·年下降到0.04次/千米·年，有效地控制了该地区站内容器、管道及套管的腐蚀速度，形成了一个完整的综合区域防护体系，使阴极保护技术由平面管网拓展到油水井套管，实现了地上地下立体化防护。

（2）开展阴极保护优化设计，提高设计精度。目前在喇451阴极保护站，建设75m深井辅助阳极井23座，阴极保护装置23套，利用外加电流阴极保护对该站所属21个间、350口油井、147km地面管道及站内设施进行阴极保护。通过利用数值模拟技术，优化地床位置等先进的设计手段，优化减少2座深井辅助阳极地床及配套设施，降低了工程造价60万元，进一步控制了该地区腐蚀速度，实现了喇451中转站、21座计量间、单井管道大区域立体防护体系。

（3）开展废弃油水井套管为辅助阳极试验，降低成本。采用废弃油水井套管做为钢铁辅助阳极，利用外加电流法，直流电源正极连接套管辅助阳极，负极连接被保护金属构筑物（管道、浅表层套管），构成一个完整的电流回路，实现阴极保护。

2 管道修复

（1）合金管应用技术。合金化电化学防腐保温管以成熟的热浸镀锌技术为基础，以油田大量报废的油管为基材，将经过处理的钢或铸铁制件浸入熔融的锌液中，在其表面形成锌或锌铁合金层，利用热浸镀锌的金相生长能力，修复油管表面的微观缺陷处，使报废油管的微小裂缝被金相填补，达到地面埋地管道应用的性能要求。因此，可将油田大量的报废油管经低成本的处理后，应用于地面管道。

（2）废旧油管利用技术。通过室内理化试验表明：J55废旧井油管的机械性能高于地面管道常用的20#碳钢。根据力学性能计算和利用漏磁原理的探伤仪器现场检测确定临界壁厚：Ø73×5.5mm油管的临界壁厚为2.79mm，Ø89×6.5mm油管的临界壁厚为3.09mm。当两种规格油管最小壁厚大于临界壁厚时，可直接应用，内壁不做防腐，外防腐采用黄夹克管保温。在喇8—191、喇9—1902两口井的单井管道试验，共更换0.78km，推广应用2.2km，满足了正常生产的要求，投资比新无缝钢管下降了36%。

（3）碳纤维补强技术。针对地面管道局部出现点腐蚀，站内主要管道出现渗漏情况而不能轻易停产的问题，利用树脂基纤维增强复合材料在管道外形成复合材料修补层，分担管道承受的载荷，降低管壁的应力，并且限制管道缺陷处应力集中，达到对管道补强的目的，恢复管道的正常承压能力。

3 结语

目前运行的埋地管道腐蚀防护动态数据库，数据比较单一，缺乏埋地管道基本属性数据。建议完善油田腐蚀防护数据库基础数据，对油田埋地管道进行探测，彻底摸清埋地管道现状及腐蚀状况，建立埋地管道动态管理数据库，及时进行更新维护，为埋地管道科学评估和安全运行提供基础数据。

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.055