某油田内涂层原油集输管道腐蚀穿孔原因分析.pdf
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1、收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 6作者简介:任广欣(1 9 8 5-),男,新疆库尔勒市人,本科,高级工程师,2 0 1 0年毕业于西南石油大学,现主要从事油田集输管理及防腐研究工作。某油田内涂层原油集输管道腐蚀穿孔原因分析任广欣1,吴鹏举2,李 堆1,邵勇华,1,陈 阳1(1.中国石油化工股份有限公司 西北油田分公司 采油二厂,新疆 轮台 8 4 1 6 0 0;2.中国石油化工股份有限公司 西北油田分公司 采油一厂,新疆 轮台 8 4 1 6 0 0)摘要:通过某油田的内涂层原油集输管道腐蚀穿孔宏观形貌、金相组织、化学成分和腐蚀产物成分等综合分析,对管道腐蚀穿孔原因进行了探讨。结果表
2、明:补口涂层与本体涂层厚度不一致或补口工艺的施工缺陷,是该管道补口段涂层失效的主要原因。涂层失效后产生的漏点、开裂、剥落造成金属管道与高矿化度、高氯离子地层水接触,产生的电化学腐蚀造成了该管道腐蚀穿孔。关键词:油气田;管道;涂层;电化学腐蚀;穿孔;失效分析中图分类号:T E 9 8 8.2 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 3)0 6-0 0 3 6-0 4 随着我国油气田逐渐进入开发的中后期,采出液含水率逐渐抬升,油气田地面金属集输管道面临的腐蚀环境越来越苛刻1-3。油气田地面油气集输管道腐蚀穿孔,不仅浪费宝贵的原油资源,还会带来严重的环境污染和安全隐患4
3、-7。因此,油气管道的腐蚀防控成为油田地面管理工作者关注的重点之一。某原油集输管道长度9.6k m,材质L 2 9 0 MB,规格 3 5 5.66.4mm,设计压力4.0MP a、设计温度7 0,运行压力0.9 MP a1.5 MP a、运行温度5 06 0。管道内壁采用内涂层防护,涂层厚度3 5 0m3 8 0m。管道输送介质为高含水原油,综合含水率约为7 0%,地层水矿化度为2 3.71 04m g/L,其中C l离子含量为1 2.91 04m g/L。管道服役3年后频繁发生腐蚀穿孔,失效主要集中在管道对接焊缝为中心前后2 0c m范围内。为查明管道腐蚀穿孔原因,针对其中的典型腐蚀失效事
4、故,通过理化检验分析管道腐蚀穿孔原因,并提出防范和整改对策。1 管材理化性能分析1.1 宏观观察截取腐蚀穿孔的管道,观察腐蚀穿孔部位的内、外壁腐蚀情况。可见靠近管道接焊缝附近有一个椭圆形腐蚀孔洞;管道外壁腐蚀程度较轻,无明显的腐蚀产物及腐蚀坑,如图1所示;管道内壁腐蚀孔洞附近残留的环氧玻璃磷片涂层已经翘起,并与管道内 壁 分 离,测 量 得 管 道 椭 圆 形 腐 蚀 坑 长 约1 0 c m、宽约5 c m,如图2所示;剥离出管道上翘起的环氧玻璃磷片涂层,可见涂层翘起处管道内壁腐蚀严重,而未翘起处管道内壁仍保护完好,如图3所示。腐蚀由管道内壁向外发展,腐蚀坑底的管道壁厚约为0.4mm,并有腐
5、蚀产物附着,见图4所示。图1 管道外壁宏观形貌图2 管道内壁宏观形貌63 内蒙古石油化工2 0 2 3年第6期 图3 管内壁翘边涂层剥离宏观形貌图4 管道内壁腐蚀坑宏观形貌1.2 金相检验在临近腐蚀穿孔和远离穿孔的位点,以及图4腐蚀坑处取样,经打磨、抛光后采用4%硝酸酒精溶液腐刻,按照G B/T1 3 2 9 8-2 0 1 5 金属显微组织检测方法、G B/T6 3 9 4-2 0 1 7 金属平均晶粒度测定方法 和G B/T1 0 5 6 1-2 0 0 5 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 的要求,对试验的晶粒度和夹杂物进行评级。结果表明:试样腐蚀穿孔附近与远离腐蚀穿孔部位
6、的显微结构相同;试样的纤维组织中无夹杂物,如图5、图6和图7所示,等级为A 0.5,B 1.5,D 0.5;试样的纤维组织为铁素体+珠光体(F+P),晶粒等级为8.0级。1.3 化学成分分析在管道腐蚀 穿孔附近部 位取样,依据G B/T4 3 3 6-2 0 1 6 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法),分析试样的化学成分,结果如表1所示。可见管道材质的化学成分符合G B/T9 7 1 1.2-1 9 9 9 石油天然气工业输送钢管交 货技术条件 第2部分:B级 钢管 中 对L 2 9 0 MB钢成分的要求。图5 腐蚀穿孔处管材金相组织图6 远离腐蚀穿孔处管材
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