谈油田集输站管网的结垢和防腐施工技术

摘要：集输站管网是油田油气输送的重要环节。经常会出现结垢和腐蚀等现象，一旦处理不当将会发生安全事故，危害性十分严重。本文主要从结垢的成因、分类及施工措施方面谈如何防结垢；并从管网的涂层选择和质量控制两大方面谈如何进行管网的防腐，以便提高集输站的安全性。

关键词：集输站；结垢；防腐

集输站管网是油田油气输送的重要环节。经常会出现结垢和腐蚀等现象，一旦处理不当将会发生安全事故，危害性十分严重。本文主要从结垢的成因、分类及施工措施方面谈了如何防结垢；并从管网的涂层选择和质量控制两大方面谈如何进行管网的防腐，以便提高集输站的安全性。

一、集输站管网结垢的处理

1.集输站管网结垢的原因分析

一是油田水中含有高浓度易结垢盐离子，在采油过程中，因压力和温度变化打破了原先的物质平衡而形成垢。二是两种或两种以上不相容的水混合在一起，水中不相容离子相互作用而生成垢；三是采出物中某组份的变化打破了原来的平衡状态促使垢的生成。针对不同油田，起主要作用的原因也有差异。沉积垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它们具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。

2.结垢对集输站管网的危害

结垢给生产带来很多问题，造成的危害主要有：一是使管线的截面积减小；二上管道和设备表面结垢，还会造成垢下腐蚀，甚至有穿孔的危险。三是当压力增加时，垢物堵塞和腐蚀的管道可能爆裂，造成不良后果；四是换热设备内部结垢，会降低辐射管的传热效果，增加能耗。

3.集输站管网常见垢的分类

水垢的种类很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。最常见的水垢有碳酸盐垢，但易被酸化去除，危害相对较小。而硫酸盐垢，很难去除，因此危害很大。实际上一般的垢都不是单一的组成，往往是混合垢.只不过是以某种垢为主而已。其中危害最大的是碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硫酸锶垢。硫酸钙（镁）垢和硫酸钡垢是由不相容的水混合而产生的。碳酸镁垢在水中溶解度比碳酸钙大，所以一般温度较低时不形成此垢，易水解为氯氧化镁。

4.防垢方法

集输站管网防垢技术有很多种，可分为化学方法、物理方法和工艺方法。化学方法的防垢机理是应用化学防垢剂的某些特性阻止垢的生成物理法的防垢机理是应用某些物理仪器设备的功能抑制垢的形成。工艺法的防垢机理是改变或控制某些作业工艺条件来破坏或减少垢的生成机会。如果结了垢，就要采用化学或机械的方法进行清垢或除垢。

二、集输站管网防腐的施工处理

1.防腐涂层的作用和对涂层的要求

防腐涂层的作用有：钝化缓蚀作用，即涂料中的氧化剂与钢铁接触能发生一些化学反应，形成保护性膜；电化学保护作用，这种保护作用和阴极保护作用原理相同。在涂层中加人的大量的金属粉，利用金属粉的高电位形成阳极而使钢铁不受腐蚀。

2.涂层选择

地面管网外防腐涂层选择需要考虑的主要因素有介质温度和材质，对内防腐还要考虑流体介质。通常采用底漆、中间漆、面漆三道涂层的防腐体系。底漆是直接涂装在金属表面上的涂料，在涂装体系中，底漆是整个涂层的基础，兼有增强面漆与基体间附着和防锈的功能。用于防腐的底漆主要有富锌底漆和带锈底漆。富锌涂料对钢铁具有电化学保护作用，防腐性能优良，它耐海水、耐油，耐盐类，耐大气腐蚀，导电性好，不影响焊接施工，无机富锌底漆可耐四百度以上的高温，成为工业应用的首选涂层。带锈底漆可直接涂敷于尚有一定锈的钢铁表面的涂层，它能使铁锈稳定、钝化或转化为无害物质，达到防锈和保护的作用，最好应用在临时性支架、维护方便的附属性的钢结构件上。

对于修补用漆，通常采用厚浆型的环氧类涂层，对于镀锌涂层，可选有机富锌涂料。高温环境可选择高温涂料，涂刷多道完成。对于特殊要求的地方，可以采取电镀或热喷锌、铝、铜的办法完成表面防腐。

3.集输站管网的防腐涂层设计和施工要求

底漆的选择采用富锌涂料，考虑到必须要有较大的温度适应范围，设计采用乙基硅酸锌。现场补口因钢管表面处理方法的差异，底漆选择有所不同。施工要求表面清洁，无油无脂，无水；表面喷砂处理达到SIS Sa2.5级；施工温度五至三十摄氏度，相对湿度为百分之六十到九十，被涂表面应高于露点；最好采用无气喷涂，干燥时间三至七天。

中间漆和面漆要根据设计介质温度范围进行选择。当温度小于120℃时，中间漆采用聚酰胺环氧，面漆采用脂类聚氨脂，补口底漆采用加厚的高固环氧。大于120℃小于200℃之时，中间漆和面漆均采用丙烯酸硅酮。补口底漆采用抗热型的富锌环氧。当温度在大于200℃时，中间漆和面漆均采用硅酮铝，补口底漆采用加厚型的硅酮铝。

镀锌层本身具有极好的防腐效果，但在焊接过程中破坏了原有的涂层，需要进行内外防腐补锌。外防腐虽可以选择热喷锌，但因内防腐无法做到，施工中采用钢锉磨平外表面，内、外防腐都采用涂刷补锌漆的办法。

对防腐施工，重点检查钢表面的除锈等级、锚纹深度。喷涂作业完成后，随机对涂层厚度进行测量，并在一定时间间隔内，对涂层做附着力测试。每天的施工结束后，要由施工方填写日报告，作为存档文件。日报告内容由工作任务量和情况、天气状况、涂层厚度、所用材料和消耗等组成。

三、结束语

油田集输站管网的防结垢和防腐施工技术十分重要，关系到管网的使用寿命和油气运输的质量。本文从结垢的成因、分类及施工措施方面谈了如何防结垢；又从管网的涂层选择和质量控制两大方面谈了如何进行防腐，希望所谈能对这一问题的解决起到帮助作用。

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