海上某油田海底管線的腐蝕失效原因

  近(jin)幾(ji)十年來,隨著我國海上油(you)(you)(you)(氣)田(tian)的(de)不(bu)斷開發(fa)和海洋石油(you)(you)(you)工業的(de)發(fa)展,海上采油(you)(you)(you)平臺、浮式(shi)生(sheng)產設施及海底管道也在不(bu)斷增(zeng)加。海底管道已成為(wei)海上油(you)(you)(you)(氣)田(tian)開發(fa)生(sheng)產系統的(de)主要(yao)組成部分,是(shi)連續輸(shu)送大(da)量油(you)(you)(you)(氣)最快捷(jie)、最安全和經濟可靠的(de)運輸(shu)方式(shi),是(shi)廣泛應(ying)用(yong)于海洋石油(you)(you)(you)工業的(de)一種有(you)效運輸(shu)手段(duan)。

  海(hai)底(di)(di)管(guan)道(dao)是海(hai)上油(you)(you)氣田開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)大(da)動脈(mo),是海(hai)洋油(you)(you)氣資源開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)重要組成(cheng)(cheng)部分。但是這些大(da)規模的(de)(de)(de)(de)海(hai)底(di)(di)油(you)(you)氣運(yun)輸(shu)管(guan)道(dao),必然會(hui)受到海(hai)洋環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)侵害。海(hai)底(di)(di)管(guan)線一般采用鋼(gang)質管(guan)道(dao),耐蝕(shi)性較差,隨(sui)著(zhu)服(fu)役年限的(de)(de)(de)(de)增加,管(guan)道(dao)腐(fu)(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)風險(xian)加劇,泄露和斷裂(lie)破壞(huai)事故(gu)逐漸增多(duo)。海(hai)底(di)(di)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)問題主(zhu)要來自(zi)以下幾方(fang)面(mian):管(guan)線內流體的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)、海(hai)洋環(huan)(huan)境(jing)所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)外腐(fu)(fu)蝕(shi)、交叉作業和自(zi)然災害造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)機(ji)械損傷(shang)等。我國每年因(yin)腐(fu)(fu)蝕(shi)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟損失(shi)(shi)(shi)至少有200億元(yuan),尤其是在(zai)石(shi)油(you)(you)化工(gong)企(qi)業腐(fu)(fu)蝕(shi)損失(shi)(shi)(shi)量更大(da)。海(hai)底(di)(di)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)不(bu)僅(jin)直接導(dao)致停產等巨(ju)大(da)經(jing)濟損失(shi)(shi)(shi),甚至可能造成(cheng)(cheng)嚴重的(de)(de)(de)(de)海(hai)洋環(huan)(huan)境(jing)污染(ran)和極壞(huai)的(de)(de)(de)(de)社會(hui)影(ying)響。中(zhong)海(hai)石(shi)油(you)(you)(中(zhong)國)有限公司的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)者們通過對某油(you)(you)氣集(ji)輸(shu)管(guan)道(dao)在(zai)海(hai)洋及灘涂環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)行為進行研(yan)究(jiu)(jiu),研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)分析(xi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)原因(yin),以期避(bi)免類(lei)似腐(fu)(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)事故(gu)的(de)(de)(de)(de)重演(yan),保證海(hai)底(di)(di)管(guan)道(dao)安全運(yun)行和延長使用壽命。研(yan)究(jiu)(jiu)結果(guo)表明:

  1)在深海管道材質滿足API5L的要求時,焊縫區沒有表現出較管道本(ben)體更加(jia)嚴(yan)重的腐蝕趨勢(shi)。

  2)海底管道內部(bu)發(fa)生了結(jie)垢,垢樣(yang)組成(cheng)(cheng)主要由(you)CaCO3、BaSO4等組成(cheng)(cheng),其在(zai)局(ju)部(bu)形成(cheng)(cheng)了“垢下”腐(fu)(fu)蝕環境,加速了海底管道內壁腐(fu)(fu)蝕,最終導致腐(fu)(fu)蝕由(you)內至外穿孔(kong)。

  針對海底管道(dao)失效,根據分(fen)析結果,提出(chu)如下建議:

  (1)在繼(ji)續保持現有的(de)(de)電化學犧牲陽極保護措(cuo)施外,使用適(shi)合海(hai)底管道流體使用的(de)(de)防垢(gou)劑,該防垢(gou)劑既能(neng)(neng)抑(yi)制CaCO3,還(huan)能(neng)(neng)抑(yi)制BaSO4結垢(gou),將(jiang)其加注于(yu) 海(hai)底管道,可有效降低結垢(gou)物(wu),防止結垢(gou)物(wu)沉積管底,破壞“垢(gou)下(xia)”腐蝕的(de)(de)環境。

  (2)增加流速,降(jiang)低流體在海(hai)底(di)管道(dao)內(nei)的停(ting)留時間,避免(mian)油(you)(you)水(shui)分離(li);或(huo)者直接在B平臺進(jin)行油(you)(you)水(shui)分離(li),降(jiang)低海(hai)底(di)管道(dao)油(you)(you)水(shui)混合物的含水(shui)量(liang)。

  (3)定(ding)期清(qing)管(guan),為了有效破壞(huai)“垢下”腐蝕(shi)環境,建議考(kao)慮采用直板(ban)或(huo)皮碗等除垢較好(hao)的清(qing)管(guan)器(qi),并每次(ci)對(dui)清(qing)管(guan)產物進行(xing)分析,確定(ding)清(qing)管(guan)效果(guo)。

  (4)加強(qiang)海底(di)管(guan)(guan)道腐(fu)蝕檢測,包括:防垢(gou)劑效果、清管(guan)(guan)效果、腐(fu)蝕速率變化(hua)趨勢(shi)、水樣中結構離子變化(hua)等,做到及時發現(xian)問題,及時解(jie)決。