喇嘛甸油田土壤腐蚀性等级评价及防护

李文娟 （大庆油田有限责任公司第六采油厂）

喇嘛甸油田土壤腐蚀性等级评价及防护

李文娟 （大庆油田有限责任公司第六采油厂）

金属埋地管道腐蚀穿孔的原因除了个别材质、施工、管理因素外，更为主要的原因是由土壤腐蚀引起的。通过研究喇嘛甸油田土壤腐蚀性，绘制土壤腐蚀性分级图，可以有针对性地确定埋地管道外防腐方式，形成一套适应于喇嘛甸油田的埋地管道防腐技术，进一步提高腐蚀防护的规划设计水平，降低埋地管道腐蚀速率。

管道；土壤腐蚀性；腐蚀速率；防护对策

为了合理地进行土壤腐蚀性评价，对区域内土壤腐蚀性进行了调查和定点测试。通过测试点的碳钢自然埋藏试验数据分析，由几种土壤腐蚀性评价方法、评价结果比较研究可知，碳钢自然埋藏试验的综合评价结果与实际腐蚀情况最接近；而通过分析对比，总结出采用的多指标综合评价法与碳钢埋藏试验结果的符合率为73%，符合率是土壤电阻率单项指标评价结果的2.3倍。因此，多指标综合评价法是喇嘛甸油田土壤腐蚀性等级评价最适宜的方法。

1 喇嘛甸油田土壤腐蚀性等级评价

按多指标综合评价法，根据调查取得的土壤腐蚀性环境因素指标对喇嘛甸油田的土壤腐蚀性进行了评价。由喇嘛甸油田区域土壤腐蚀性分级结果可知，2级腐蚀区域占喇嘛甸油田总面积的2.8%，3级腐蚀区域占37.2%，4级腐蚀区域占60%。喇嘛甸油田区域的土壤类型以黏土为主的二矿、三矿、四矿，土壤含盐量高，电阻率低，具有极强的腐蚀性，腐蚀性等级为“强”，一矿部分区域土壤类型为壤土或砂土，土壤含盐量相对较低，电阻率较高，土壤腐蚀性等级较黏土降低1到2个等级，为“中”或“较弱”（图1）。对比1996年土壤腐蚀性分级图（图2）可以发现，近20年来喇嘛甸地区的

图1 喇嘛甸油田土壤腐蚀性分级图

图2 1996年喇嘛甸油田土壤腐蚀性分级图

2 埋地管道腐蚀防护对策

埋地油气管道腐蚀控制的普遍方法是采用防腐涂层和阴极保护的联合保护措施，其中防腐涂层是管道腐蚀控制的第一步措施，合理地选择和使用防腐涂层能够对完好涂敷的管道提供超过99%的保护。油气管道防腐涂层必须符合以下基本条件：涂层材料是有效的绝缘体；涂层没有任何破损，而且在回填后保持无破损；涂层长期保持完好。这样才能达到对管体的保护作用。

针对喇嘛甸油田土壤腐蚀特性及腐蚀机理，从设计源头治理，根据防腐等级确定内外防腐涂层保护材料。注重过程控制管理，运用阴极保护技术和防腐层破损检测技术及时保护管体。加强专业化修复力度，严格按照施工工序做好埋地管道的修复工作，减少二次穿孔。

2.1针对腐蚀区域优选高性价比防腐类型

在管道防腐设计中，依据喇嘛甸油田土壤腐蚀性等级，在保证经济性的同时应选用等于或高于下表要求的防腐层类型。管道外防腐层类型选择参照表1。

表1 不同腐蚀区域内管道外防腐层类型

2.2加大埋地管道检测力度，及时修复损坏的防腐层

针对使用年限超过15年以上，腐蚀严重的埋地管道要定期检测，发现防腐层破损按照规范修复，及时控制土壤对埋地管道腐蚀。对于新建埋地管道，竣工后进行复测，发现防腐层破损，要求施工单位及时返工修复。

2.3加大阴极保护力度

该厂共有埋地管道8233.9 km，其中金属管道7 142.9 km，已建阴极保护站16座，覆盖6座联合站、9座转油(放水)站以及1200 km管道，集输系统站库覆盖率27.8%，金属管道覆盖率16.8%。阴极保护技术可以有效地降低埋地管道的腐蚀速率，对于管道的保护具有良好的效果[1]。喇451地区的区域阴极保护系统运行投产后具有明显的效果，对于被保护的213.9 km管道，2015年仅发生穿孔24次，穿孔率仅为0.112次/（km·a），远低于公司指标0.5次/（km·a）。因此，在腐蚀严重区域，比如喇381地区，实施区域阴极保护措施是控制管道腐蚀、降低管道穿孔率的有效办法。

2.4应用套管辅助阳极技术，控制腐蚀速率

该厂有报废的油水井486口，分布不同的腐蚀区块。每口井表层套管深150 m，重100 t，是一个很好的深埋辅助阳极，利用这座辅助阳极和整流器，建立简易阴极保护装置，可以对周边500 m之内的埋地管道，表层套管进行立体防护，达到对埋地管道的保护目的。

2.5应用牺牲阳极对重要管道进行防护

针对原油外输等重点管道采用了牺牲阳极阴极保护形式。在联合站与联合站之间，联合站与油库之间，每一条原油外输管道沿线布置了若干组金属阳极，对管线进行保护。在牺牲阳极阴极保护及定期检测管道的共同保护下，原油外输管道运行平稳，未发生腐蚀渗漏事故，保障了重点管道的安全运行。

2.6规范埋地管道修复作业

管道的防腐层是应对腐蚀的重要保护手段，但由于管道发生穿孔时，修复施工过程中往往仅对管体进行修复而忽略防腐层的修复，使管道修复部位发生二次腐蚀。而规范化的修复作业应当对管体、防腐层、保温层及防护层作统一修复，规范化的修复施工可以提高管道的修复质量，提高管道防腐层完整性，减少管道的二次腐蚀危害。

3 结论

通过系统的区域土壤测试分析，明确了喇嘛甸油田土壤参数、土壤腐蚀性以及管道的腐蚀机理，同时绘制出了喇嘛甸油田土壤腐蚀性分级图并在六厂范围内应用。采取有针对性的埋地管道防腐方式，形成一套适应于喇嘛甸油田的埋地管道防腐保温技术，进一步提高腐蚀防护的规划设计水平，大幅度降低了埋地管道腐蚀速率，保障了油田生产的长期平稳运行。

[1]王朝阳，刘学萍，马青峰，等.探讨油气储运中的管道防腐问题[J].化工管理，2015（3）：162.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.10.020

2016-03-09

（编辑 李珊梅）

李文娟，工程师，2007年毕业于大庆石油学院，从事油田地面工程系统技术管理工作，E-mail:liwenjuan1@petrochina.com. cn，地址:黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第六采油厂规划设计研究所，163114。