海上某油田海底管線的腐蝕失效原因

  近幾十年來,隨著我國海上油(氣)田的不斷開發(fā)和海洋石油工業(yè)的發(fā)展,海上采油平臺(tái)、浮式生產(chǎn)設(shè)施及海底管道也在不斷增加。海底管道已成為海上油(氣)田開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部分,是連續(xù)輸送大量油(氣)最快捷、最安全和經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸方式,是廣泛應(yīng)用于海洋石油工業(yè)的一種有效運(yùn)輸手段。

  海底管道是海上油氣田開發(fā)的大動(dòng)脈,是海洋油氣資源開發(fā)的重要組成部分。但是這些大規(guī)模的海底油氣運(yùn)輸管道,必然會(huì)受到海洋環(huán)境的腐蝕侵害。海底管線一般采用鋼質(zhì)管道,耐蝕性較差,隨著服役年限的增加,管道腐蝕失效的風(fēng)險(xiǎn)加劇,泄露和斷裂破壞事故逐漸增多。海底管道的腐蝕問題主要來自以下幾方面:管線內(nèi)流體的腐蝕、海洋環(huán)境所引起的外腐蝕、交叉作業(yè)和自然災(zāi)害造成的機(jī)械損傷等。我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少有200億元,尤其是在石油化工企業(yè)腐蝕損失量更大。海底管道的腐蝕失效不僅直接導(dǎo)致停產(chǎn)等巨大經(jīng)濟(jì)損失,甚至可能造成嚴(yán)重的海洋環(huán)境污染和極壞的社會(huì)影響。中海石油(中國)有限公司的研究者們通過對某油氣集輸管道在海洋及灘涂環(huán)境中的腐蝕行為進(jìn)行研究,研究了分析失效的原因,以期避免類似腐蝕失效事故的重演,保證海底管道安全運(yùn)行和延長使用壽命。研究結(jié)果表明:

  1)在深海管道材質(zhì)滿足API5L的要求時(shí),焊縫區(qū)沒有表現(xiàn)出較管道本體更加嚴(yán)重的腐蝕趨勢。

  2)海底管道內(nèi)部發(fā)生了結(jié)垢,垢樣組成主要由CaCO3、BaSO4等組成,其在局部形成了“垢下”腐蝕環(huán)境,加速了海底管道內(nèi)壁腐蝕,最終導(dǎo)致腐蝕由內(nèi)至外穿孔。

  針對海底管道失效,根據(jù)分析結(jié)果,提出如下建議:

 ?。?)在繼續(xù)保持現(xiàn)有的電化學(xué)犧牲陽極保護(hù)措施外,使用適合海底管道流體使用的防垢劑,該防垢劑既能抑制CaCO3,還能抑制BaSO4結(jié)垢,將其加注于 海底管道,可有效降低結(jié)垢物,防止結(jié)垢物沉積管底,破壞“垢下”腐蝕的環(huán)境。

 ?。?)增加流速,降低流體在海底管道內(nèi)的停留時(shí)間,避免油水分離;或者直接在B平臺(tái)進(jìn)行油水分離,降低海底管道油水混合物的含水量。

 ?。?)定期清管,為了有效破壞“垢下”腐蝕環(huán)境,建議考慮采用直板或皮碗等除垢較好的清管器,并每次對清管產(chǎn)物進(jìn)行分析,確定清管效果。

 ?。?)加強(qiáng)海底管道腐蝕檢測,包括:防垢劑效果、清管效果、腐蝕速率變化趨勢、水樣中結(jié)構(gòu)離子變化等,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決。