【正文】 型 ? 流速 ? 設(shè)計(jì)參數(shù) 2022/2/13 100 涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選 ? 涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選 CO2+產(chǎn)出水的高溫高壓試驗(yàn)后檢測(cè)結(jié)果 涂層類型 鎳磷鍍層 三元復(fù)合鍍層 改性玻璃鋼內(nèi)襯 雙金屬復(fù)合管 環(huán)氧酚醛涂層TC2022 表觀描述 表面有銹蝕加重現(xiàn)象 試樣表層涂層有脫落 內(nèi)襯玻璃鋼略有退色且有部分較淺微孔分布，但是，內(nèi)襯管與金屬基體附著良好 內(nèi)襯管與金屬基體附著良好 涂層顏色變深，未見其它變化 (a) (b) (c) (d) 2022/2/13 101 管道內(nèi)涂敷及補(bǔ)口工藝與施工機(jī)具研究 控 制 面 板 C C T V 內(nèi) 窺 鏡 視頻定位器 除銹車 噴涂車 2022/2/13 102 涂層應(yīng)用 …… 焊接補(bǔ)口技術(shù)（ UB Sleeve) ? 制造、安裝快捷，周期短 ? 無壓力損失 ? 可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)制造 ? 不影響管道內(nèi)檢測(cè) 2022/2/13 103 主要的防護(hù)措施 …… 陰極保護(hù) ? 傳統(tǒng)直流陰極保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) – 優(yōu)點(diǎn)： ? 保護(hù)機(jī)理明確，理論成熟 ? 應(yīng)用技術(shù)成熟，規(guī)范 ? 有大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累 ? 已廣泛應(yīng)用，保護(hù)效果得到普遍認(rèn)同 – 缺點(diǎn)： ? 電流、電位分布不均勻 ? 易出現(xiàn)過保護(hù)和欠保護(hù)現(xiàn)象 ? 干擾大，能耗高 ? 保護(hù)距離和范圍受到限制：如深井套管保護(hù)深度無法延長 2022/2/13 104 ? 脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) – 優(yōu)點(diǎn)： ? 電流分布非常均勻 ? 電流具有更強(qiáng)的穿透性，可以發(fā)送得更深、更遠(yuǎn) ? 電流需求顯著減小，節(jié)省能源 ? 干擾小，易于維護(hù) – 缺點(diǎn)： ? 保護(hù)機(jī)理尚未完全清楚 ? 應(yīng)用起步較晚，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 主要的防護(hù)措施 …… 陰極保護(hù) 2022/2/13 105 ? 脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)目前應(yīng)用現(xiàn)狀及效果 – 對(duì)長輸管線 ? 近陽極端的過保護(hù)現(xiàn)象顯著改善，遠(yuǎn)端電位明顯變負(fù)，電位分布更加均勻 – 對(duì)管道防腐層破損和剝落處 – 比直流好，陰極保護(hù)屏蔽現(xiàn)象顯著改善 – 對(duì)換熱器與供熱鍋爐系統(tǒng) – 綜合效果優(yōu)于傳統(tǒng)直流 主要的防護(hù)措施 …… 陰極保護(hù) 2022/2/13 106 幾種主要管道內(nèi)腐蝕控制措施的特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性比較 ? 加注緩蝕劑，工藝成熟，最常用 – 但緩蝕劑種類繁多，各種緩蝕劑的使用范圍和效果多不相同，選用時(shí)須十分謹(jǐn)慎，應(yīng)在使用前，在模擬環(huán)境下進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選 ? 內(nèi)涂層或襯里，成本增加較小，經(jīng)濟(jì)性好，一般投入增加量不足鋼管成本 50%，且基本為一次性投資 – 但在接頭部位的腐蝕問題很難解決，而且涂層易產(chǎn)生針孔等缺陷，而一旦有針孔存在，將加速管道的穿孔泄漏 – 內(nèi)襯聚乙烯是近幾年興起的一種防護(hù)方法，但也存在接頭部位的腐蝕問題，且襯層與鋼管結(jié)合力不太好，一旦剝離，腐蝕則更嚴(yán)重 ? 耐蝕合金管抗腐蝕性能最好，使用最安全方便 – 但由于其材料成本過高，一次性投入很大，且在機(jī)械及焊接性能方面有所欠缺，其可靠性會(huì)受到影響 2022/2/13 107 主要的防護(hù)措施 …… 幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較 ? 地面管線腐蝕控制措施類型及費(fèi)用分析 – 目前所用幾種管線腐蝕控制措施，均有其不同的特點(diǎn) – 每種措施成本投入的方式存在較大差異 ? 有的措施起始成本較高，但為一次性投入，后需補(bǔ)充費(fèi)用很少，從長遠(yuǎn)看經(jīng)濟(jì)效益良好，如采用耐蝕合金材料等 ? 有的措施初期投入較少，短期效益好，但追加投入不斷，導(dǎo)致累積成本很高 – 比如加注緩蝕劑方法，開始投入較少，但在后續(xù)生產(chǎn)過程中會(huì)不斷發(fā)生修井作業(yè)費(fèi)、緩蝕劑購臵費(fèi)以及其它的附加費(fèi)用等 – 因此選用時(shí)應(yīng)綜合考慮其成本和性能比，以及長期和短期效益等因素 2022/2/13 108 主要的防護(hù)措施 …… 幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較 (國內(nèi)） ? 上圖中 – 普通碳鋼管按 /噸計(jì) – 緩蝕劑單價(jià)按 1萬元 /噸計(jì) – 加藥量按 /月 – 涂層按鋼管成本 18%計(jì) – 13鉻價(jià)格按普通鋼管的 ，即 2萬元 /噸計(jì) – 超級(jí) 13鉻按 /噸計(jì) – 22鉻按 /噸計(jì) – 抗腐蝕低鉻經(jīng)濟(jì)型鋼較普通碳鋼管價(jià)格高出約 20%，按 1萬元 /噸計(jì) – 玻璃鋼管按 48萬元 /公里（輸油）、 108萬元 /公里（注水）計(jì) – 鋼塑復(fù)合管按 50萬元 /公里（輸油）、 113萬元 /公里（注水）計(jì) 2022/2/13 109 主要的防護(hù)措施 …… 幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較 ? 幾防護(hù)措施綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 – 初期投入以采用耐蝕合金材料為最高，采用碳鋼＋緩蝕劑進(jìn)行防護(hù)花錢最少，其次是采用涂層，再次是采用經(jīng)濟(jì)型鋼＋緩蝕劑；而采用耐蝕合金材料（包括 13Cr、超級(jí)13Cr 、 22Cr）初期投入均較高 – 隨著時(shí)間的延長，緩蝕劑累計(jì)成本不斷增加，而涂層累計(jì)成本增加較少 – 在使用約 2年后，采用內(nèi)涂層方法的累計(jì)成本即低于采用普通碳鋼＋緩蝕劑的防護(hù)措施 – 玻璃鋼及鋼塑復(fù)合管在全壽命期內(nèi)始終較涂層方法高，比采用耐蝕合金低 2022/2/13 110 油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè) ? 腐蝕監(jiān)測(cè)體系建立的目的和范圍 – 腐蝕監(jiān)測(cè)的目的在于掌握腐蝕過程，了解腐蝕控制的應(yīng)用情況和效果。通過腐蝕監(jiān)測(cè)，可以獲得腐蝕過程和操作參數(shù)之間的相互聯(lián)系等有關(guān)信息，可對(duì)腐蝕問題進(jìn)行評(píng)估，改善腐蝕控制方案，起到 “ 防患于未然 ” 的效果。 – 監(jiān)測(cè)體系將對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕性進(jìn)行有效地監(jiān)控并將結(jié)果數(shù)據(jù)與施加防腐措施的管道系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。監(jiān)測(cè)技術(shù)必須是正確和可復(fù)現(xiàn)的。 TGRC建議必須使用幾項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)來確定其他方法的結(jié)果是否具有科學(xué)性和較好的再現(xiàn)性。 2022/2/13 111 油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè) ? 建立腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原因 – 診斷 我們知道腐蝕正在發(fā)生和系統(tǒng)是否正在承受超過設(shè)計(jì)規(guī)格的腐蝕速率是必要的。過快的腐蝕速率將最終導(dǎo)致設(shè)備的損壞，對(duì)安全、費(fèi)用和環(huán)境具有劇烈的影響 – 防腐措施控制 – 用來控制腐蝕的一種方式是使用化學(xué)腐蝕抑制劑。如果使用了一種防腐措施那么腐蝕速率必須得到監(jiān)控從而保證它是有效的，并且保證應(yīng)用的緩蝕劑不多也不少。 – 腐蝕及評(píng)價(jià) 正如上面所示，必須對(duì)選擇的防腐措施的效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)來保證它是有效的。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確定幾種防腐措施中的哪一種是最節(jié)省成本的經(jīng)常也是必要的。 – 維修計(jì)劃 – 監(jiān)測(cè)將幫助確定如管線大規(guī)模維修這樣的作業(yè)的所需頻率。 2022/2/13 112 油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè) ? 腐蝕監(jiān)測(cè)跟蹤情況 2022/2/13 113 陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè) ? 使用陰極保護(hù)探針來確定埋地管道外壁真實(shí)的腐蝕速率，這種方法能幫助確定高阻抗土壤環(huán)境中的陰極保護(hù)（ CP）的效果。當(dāng)接點(diǎn)在貧瘠的土壤上時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的 CP電位測(cè)量，或者在復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的管道系統(tǒng)上不能真正地進(jìn)行斷電電位測(cè)量時(shí)，這種技術(shù)特別有用 陰極保護(hù)測(cè)試樁 電纜連接頭 埋地管道 陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)探針 陰極保護(hù)測(cè)試電極 陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)測(cè)試電纜頭 地 面 管道的陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)示意圖 2022/2/13 114 陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè) 陰極保護(hù)腐蝕探針 陰極保護(hù)探針監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)圖01998年12月12日 1999年3月12日 1999年6月12日 1999年9月12日 1999年12月12日 2022年3月12日時(shí)間腐蝕深度（mm）管道沒有陰極保護(hù) ,平均腐蝕速率 : 管道加上陰極保護(hù) ,平均腐蝕速率 : 陰保探針得到的腐蝕數(shù)據(jù) 2022/2/13 115 管道腐蝕控制的長遠(yuǎn)目標(biāo) …… 戰(zhàn)略上 ? 宏觀上 – 瞄準(zhǔn)國際上研究熱點(diǎn)，開展前沿技術(shù)研究，向國際先進(jìn)水平靠攏 – 依托國內(nèi)重大工程，圍繞油氣生產(chǎn)開發(fā)中的普遍問題和關(guān)鍵技術(shù)難題，開展攻關(guān)研究，為油氣安全開發(fā)提供技術(shù)支持 – 結(jié)合領(lǐng)域研究發(fā)展工作，依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)和建設(shè)一支高水平研究隊(duì)伍 2022/2/13 116 管道腐蝕控制的長遠(yuǎn)目標(biāo) …… 戰(zhàn)略上 – 結(jié)合本國國情與特點(diǎn)發(fā)展材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù) – 貫徹 “ 預(yù)防為主 ” 的方針，大力推廣以預(yù)防為主的 “ 防蝕設(shè)計(jì) ” 技術(shù) – 對(duì)重大工程實(shí)施全面腐蝕控制 – 重視材料防護(hù)的經(jīng)濟(jì)分析，提高防護(hù)的投資效益 – 防腐蝕技術(shù)的開發(fā)要以人為本，以標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，有國家法律保證 – 加強(qiáng)全壽命期各個(gè)環(huán)節(jié)的防蝕管理 – 采用任何防護(hù)技術(shù)不能以損害環(huán)境為代價(jià) 2022/2/13 117 管道腐蝕控制的長遠(yuǎn)目標(biāo) …… 戰(zhàn)術(shù)上 ? 重點(diǎn)發(fā)展方向 – 一開始就要注意 “ 服役性能 ” 和 “ 使用壽命 ” ，提高材料的服役性能和使用壽命 – 發(fā)展 “ 環(huán)保型、無公害、長壽命 ” 的涂層防護(hù)技術(shù) – 盡可能降低材料腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失 ? 重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域 – 油套管表面科學(xué)與技術(shù) ? 重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品 – 具有高性能的防護(hù)涂層與防護(hù)技術(shù)，如環(huán)保型、長壽命新型防護(hù)涂層與涂料 2022/2/13 118 管道腐蝕控制的長遠(yuǎn)目標(biāo) …… 戰(zhàn)術(shù)上 ? 重點(diǎn)發(fā)展技術(shù) –共性技術(shù) ? 油氣田用石油管材料環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)技術(shù) ? 環(huán)境對(duì)材料腐蝕性的評(píng)價(jià)、分類和預(yù)測(cè)技術(shù) –關(guān)鍵技術(shù) ? 表面處理與表面防護(hù)技術(shù) ? 綜合防護(hù)與延壽技術(shù) –創(chuàng)新技術(shù) ? 特殊、嚴(yán)酷環(huán)境中的腐蝕與防護(hù)新技術(shù) 2022/2/13 119 管道腐蝕控制的長遠(yuǎn)目標(biāo) …… 戰(zhàn)術(shù)上 –對(duì)未來有重大影響的技術(shù) ? 環(huán)保型、長壽命涂層防護(hù)新技術(shù) ? 新材料的環(huán)境行為與服役性能評(píng)價(jià)技術(shù) –腐蝕與防護(hù)系列標(biāo)準(zhǔn) ? 油氣田用石油管材料環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)；防蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；耐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；腐蝕試驗(yàn)、檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境腐蝕性分類與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等） 2022/2/13 120 油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施 ? 主要技術(shù)和管理措施： 從如下五個(gè)方面進(jìn)行展開 ? 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)研究了解油氣田的腐蝕機(jī)理規(guī)律，為采取腐蝕控制措施提供更可靠的依據(jù) 、篩選與開發(fā)工作 ? 可選用多種防護(hù)措施： 如緩蝕劑涂鍍層的篩選、高 Cr油氣田和經(jīng)濟(jì)性油氣田的試用、脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用等 ? 各項(xiàng)防護(hù)措施在應(yīng)用前都必須進(jìn)行高溫高壓評(píng)價(jià)試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)，針對(duì)不同腐蝕類型，采取相應(yīng)防護(hù)措施 2022/2/13 121 油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施 ，掌握腐蝕動(dòng)態(tài)，為機(jī)理研究和防護(hù)措施選用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ? 通過腐蝕監(jiān)測(cè)，可以獲得腐蝕過程和操作參數(shù)之間的相互聯(lián)系等有關(guān)信息，可對(duì)腐蝕問題進(jìn)行評(píng)估，改善腐蝕控制方案，起到“防患于未然”的效果 ? 腐蝕監(jiān)測(cè)的手段很多，最基本的腐蝕監(jiān)測(cè)方法是直接測(cè)定鋼材的腐蝕量，或者通過對(duì)環(huán)境腐蝕因子（ PH、腐蝕介質(zhì)濃度、溫度、壓力、流速等）的測(cè)量間接推斷腐蝕速度或腐蝕行為 4. 增加防腐投入 ? 由于防腐投入具有效益滯后的特點(diǎn)，因此確保防腐投入是抓好油氣田防腐工作的關(guān)鍵 ? 要將防腐經(jīng)費(fèi)分解單列，專款專用 2022/2/13 122 油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施 5. 加強(qiáng)防腐工作領(lǐng)導(dǎo)，建立防腐專業(yè)機(jī)構(gòu)和制度，提高管理水平 ? 各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要加以重視，要根據(jù)油氣田的腐蝕狀況和特點(diǎn)，制定出防腐工作的基本思路和指導(dǎo)思想 ? 設(shè)臵專門機(jī)構(gòu)，建立從上到下的各級(jí)防腐蝕管理部門 ? 加強(qiáng)防腐蝕措施的質(zhì)量管理和考核 – 如對(duì)管道的防腐蝕工作，應(yīng)在管道設(shè)計(jì)時(shí)就預(yù)以考慮，對(duì)選材、防護(hù)、監(jiān)測(cè)等方面給予一定資金的投入與重視，在建設(shè)上要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工和驗(yàn)收。投產(chǎn)后，更應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理 ? 要加強(qiáng)資料信息收集和管理，建立和健全立法制度，使防腐蝕管理法制化 2022/2/13 123 防腐措施在油田應(yīng)用案例 ?克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果 – 新疆油田的腐蝕特點(diǎn) ? 與東部油田相比，新疆油田具有氣候多變、地下水位高、土壤鹽堿含量大、腐蝕機(jī)理復(fù)雜，油藏采出液性質(zhì)特殊、沙漠地形起伏大等特點(diǎn) ? 油田開發(fā)歷史跨度長，防腐技術(shù)混雜，新老設(shè)備和管線交織，造成油氣水管線、工藝設(shè)備、井下管柱的腐蝕非常嚴(yán)重 2022/2/13 124 克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果 ? 非金屬管線 新疆油田于 2022年開始試驗(yàn)并推廣非金屬管，主要采用了 玻璃鋼管線和鋼骨架復(fù)合塑料管 等非金屬管材，解決了地面管線的腐蝕問題。到 2022年累計(jì) 使用各種非金屬管線 1330 Km。 2022/2/13 125 克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果 ? 陰極保護(hù)的應(yīng)用 – 62年新疆建成了全國第一座陰極保護(hù)站，創(chuàng)出了