油气采集储运中的腐蚀现状及典型案例

2014-08-15 00:51任雲重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆沙坪坝401331
化工管理 2014年27期
关键词:经济损失二氧化碳油气

任雲(重庆科技学院石油与天然气工程学院 重庆 沙坪坝 401331)

众所周知,油气在采集的过程中,要对石油进程勘探,在勘探和开采及生产使用加工的过程中,要使用到大量的钢管和大量的容器。除此之外,在开采的过程中,还会用到各种钻柱、管柱,油气在输送的过程中,也要用到各种管道和储罐,在采集油气和储运油气的过程中,油气接触到了大量的腐蚀性环境和介质,容易造成油气的腐蚀,从而带来巨大的经济损失。石油工业作为我国国民经济的重要的组成部分,对我国经济的发展具有重要意义。

一、油气采集储运中的腐蚀现状

1.经济损失情况

油气的腐蚀往往会给油田带来严重的经济损失,不管是灾难性的事故还是缓解污染造成的油气腐蚀,对经济的影响都是很大的。根据中国石油学会和中国化工学会的联合调查资料显示,各行各业因为腐蚀造成的经济损失是巨大的,平均占了国民生产总值的百分之三左右,其中石油和石化行业因为腐蚀问题造成的经济损失是最为严重的,占了国民生产总值的百分之六左右。这些经济损失对于各行各业的发展都产生了严重的影响,如果采用适当的防护措施的话,这些腐蚀造成的经济损失有百分之三十五左右都是可以被挽回的,因此,加强对汽油的腐蚀防护研究,可以减少腐蚀带来的经济损失。

中国石油工业在石油管材上的费用也是巨大的,每年用于石油管材的购买费用约在100万左右,其中,大部分的管材都是因为汽油腐蚀而报废的。一九七年到一九八六年,四川的天然气管因为腐蚀的原因而造成天然气管保障引起的燃烧事故就有八十三次;一九九一年一月的出阿东油田H2S腐蚀造成了井喷事故,造成人员伤亡的同时,也破坏了水资源和生态环境。

据调查数据显示,世界工业发达国家因腐蚀造成的经济损失约占当年国民生产总值的百分之一到百分之四左右。我国每年因腐蚀引起的损失估计达5000亿元,约占国民经济总值的5%。储油罐的腐蚀问题也是个老大难问题。储油罐腐蚀的加剧会造成储罐泄漏,并引发严重的爆炸事故发生。

2.油气腐蚀防护的研究情况

近年来,由于油气腐蚀造成的经济损失越来越严重,油气的腐蚀与防护的研究在国外已经发展起来。在每年一度的NACE国际防腐会议上都有六千名代表出席会议的研究和讨论,有三百多厂家也参与商场的展出,有五百多篇的宣读论文和两百多个讨论会议。在这些会议的开展中,关于油气腐蚀专题的研究是最为活跃的,同时,也是最受重视的研究领域。在会议的人员组织中,许多会场的主席都是由一些较大的石油公司担任,油田服务公司的专家也参与到了其中。西方国家的一些大的石油公司由于资金的优势,大多都建立起了专门研究汽油防腐研究,同时具备了研究的实力和工程的背景,使得油气腐蚀的理论研究和技术转换得以同时进行,在研究的过程中,保证腐蚀科学和腐蚀控制技术要体现出效益化、安全化以及实现环境的低污染已成为当下的一种潮流和发展的趋势。

二、对典型案列的分析

1.对是有关腐蚀原因的分析

关于石油管腐蚀的原因,最主要的原因是由硫化氢、二氧化碳以及氧气造成的。由于四川和河北等油田的硫化氢含量比较高,造成的掉井事故较多,后来研究出了抗硫的有关和钻杆,使得由于硫化氢腐蚀造成的事故大大的减少。关于二氧化碳的腐蚀问题,近年来,已成为了各国研究的重点。国内外的油气腐蚀事故和研究的趋势表明,二氧化碳的腐蚀成为了国内外油田生产的主要障碍,美国石油生产腐蚀控制委员会每年都组织了关于二氧化碳腐蚀问题的研究的会场。我国对塔里木、吉林、江苏以及河北等诸多油田进行了研究,结果表明我国的油田也普遍存在二氧化碳腐蚀的情况,造成了我国经济的巨大损失。例如在塔里木的雅克拉气田的一口气井由于油管被腐蚀的原因,使得天然气油套管的环空穿入地面,大火在该油田连续蔓延了七十二天,直接造成了经济损失三千万元。

2.关于二氧化碳腐蚀研究的趋势

流体流动可以促进二氧化碳的腐蚀,其原因之一是因为二氧化碳可以对腐蚀产物的膜进程冲刷。因此,腐蚀产物的膜的抗剥离性能和对二氧化碳的腐蚀往往有着控制的作用,所以,通过对腐蚀产物膜的力学性能以及薄膜断裂力学性能的研究,建立起关于性能和腐蚀速度之间的关系,可以对二氧化碳的腐蚀机理有深刻的认识,从而更好的解决二氧化碳腐蚀的问题。近年来,关于这方面的研究已经开始进行。德国的科学教授利用四点弯曲法、微型压痕法以及粘接拉伸法等对碳酸铁膜(FeCO3)的断裂力学性能进行了擦拭,并公布了测试的原理和结果。美国博士Ramachandran为了解开缓蚀剂和腐蚀产物膜交换的原理,利用分子动力学研究了水和缓蚀剂填充腐蚀产物膜孔隙时对膜杨氏模量的影响。总的来说,关于二氧化碳腐蚀的研究工作国内外正在启动的过程中。

总结:

总而言之,造成油气腐蚀的原因是多方面的,由于汽油腐蚀问题造成的经济损失也是巨大的。因此,要加强对防腐工作的研究,把腐蚀给我国经济造成的损失降到最低。

[1]徐士祺.延长油田注水管线内腐蚀机理及防腐技术研究[D].西南石油大学,2013.

[2]李春福.油气开发过程中的CO_2腐蚀机理及防护技术研究[D].西南石油学院,2010.

[3]张春阳.锦州20-2凝析气田腐蚀现状及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2012,08:132-133.

[4]韩恩厚,陈建敏,宿彦京,刘敏.海洋工程结构与船舶的腐蚀防护——现状与趋势[J].中国材料进展,2014,02:65-76+113.

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