浅析埋地集输管线穿孔原因

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[摘 要]目前各采油厂集输管道投产年限均较长，且基本采用埋地敷设方式，由于管内输送介质成分复杂，长年累月后管线防腐层破损致使管线易发生穿孔与泄漏事故，对油田生产与环境污染造成损失。本文将以X采油队管线常见穿孔为例，简单探讨分析集输管线穿孔原因。

[关键词]腐蚀原因 操作原因 破坏原因 施工原因

中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0152-01

引言

管线穿孔不仅影响正常生产还污染环境，存在火灾爆炸等安全隐患。随着管线投产年限的增长，腐蚀穿孔现象日益严重，尤其处于低洼地、水泡处和耕地范围内的管线尤为严重。本文将以X采油队管线常见穿孔为例，简单探讨管线常见的几种穿孔形式并分析其产生原因。

1 管线常见穿孔原因

导致油田管线穿孔的原因主要有四类：即腐蚀原因、操作原因、破坏原因和施工原因。其中腐蚀原因、操作原因和破坏原因是实际生产中较为常见的，而腐蚀原因又是最为常见的原因。

2 穿孔分类及原因分析

结合工作实际，根据数据统计，影响管线穿孔的因素主要有以下四种：即丰水环境影响、材质差异影响、介质因素影响、管理因素影响。

2.1 丰水环境影响

X采油队所处地类以水泡、耕地为主，管线所处地域容易存水，细菌含量高。当管线穿过水泡、沟渠时，近水一侧水分多，透气性差，导致近水一侧管线电位低，成阳极，腐蚀严重。当管线穿过耕地时，地下水分布均匀，离地面较远的部分水分多，透气性差，导致管线底部电位低，成阳极，腐蚀严重。当管线穿井排路时，井排路为柏油路面，透气性差，具有保水的作用，两侧为沙土，透气性要优于柏油路面，水分蒸发快，导致管线一侧为沙土一侧为粘土，粘土一侧管线电位低，成阳极，腐蚀严重。

表1中可见X采油队处于水泡和耕地范围内的各类管线穿孔次数均超过其各自总穿孔次数的半数以上，可见丰水、透气性差的环境下管线易穿孔。

2.2 材质差异影响

现场处理管线穿孔常采取“点焊”、“换管”、“打卡子”的方式，但由于焊条、新管线、卡子等与旧管线存在材质差异，导致补漏部分存在电位不同，在外界导电介质的存在下便发生电化学腐蚀穿孔。当采取点焊补漏时，由于焊条与原碳钢材质不同，易形成焊点、焊缝处电位低，成阳极，腐蚀严重，所以在原漏点处或其附近易形成重复穿孔。当采取换管补漏作业时，由于新旧管线电位不同且依然采取焊条焊接，新管线与焊缝处电位低，成阳极，腐蚀严重。但由于新管线壁厚大于旧管线，腐蚀时间相对较长，所以在新旧管线连接处附近管壁较薄弱的部分易形成重复穿孔。当管线连接处为闸门时，管线电位低，成阳极，腐蚀严重，这也是为什么水井根阀附近穿孔时，往往阀门腐蚀轻，连接处管线易出现穿孔的原因。 当采取打卡子堵漏时，卡子虽然与管线间存在胶皮绝缘，但掩埋后周围土壤存在导电性，使管线与卡子发生电化学腐蚀，管线电位低，阳极，腐蚀严重，所以在管线打卡子的附近易再次形成重复穿孔。

表2中可见当补漏工作中存在管线材质不同情况时，各类管线重复穿孔井数均超过涉及穿孔井数的半数以上，而5米范围内穿孔数量也超过各自穿孔数量的半数以上。可见在防腐工作不到位时，管线材质存在差异能够导致补漏点或其附近重复穿孔。

2.3 介质因素影响

油田集输管线输送介质成分复杂，介质在管内形成化学腐蚀与电化学腐蚀，同时因各类型管线运行情况不同，在丰水因素、材质因素共同作用下对管线穿孔也起到影响。（表3）

通过数据对比分析，发现历年掺水管线穿孔率大于单井注水管线大于集油管线。穿孔率差异较大，分析原因为：掺水管线穿孔次数最多是由于管线内介质温度高，流速相对最慢，处于潮湿、细菌含量高的地区井数较多，季节性停掺井较多，存在间歇流，导致穿孔数量最多。单井注水管线穿孔次数次之是由于管内介质流速相对上升，介质温度低，但处于潮湿、细菌含量高的地区井数较多，冬季扫线井管线中存在残留介质，导致穿孔数量较多。集油管线穿孔次数最少是由于管内介质温度相对较低，流速最快，无间歇流因素，所以穿孔数量最少。

2.4 管理因素影响

在实际生产中由于管理上存在的问题也能对管线穿孔造成影响，如中转站、计量间管线进出口埋地折点处受屋顶下落雨水侵蚀，施工作业时对埋地管线走向不清造成管线断裂等。

此种情况多出现于站间、计量间掺水管线埋地部分。站间管线埋地部分地表为水泥，透气性差，具有保水性，其上正对彩钢板边缘，雨下落处为管线埋地折角处，折角处管线电位低，阳极，腐蚀严重。且掺水管线温度高，出站侧又高于计量间一侧，多种因素作用下导致站间管线加速穿孔。掺水出计量间管线埋地部分亦是同理。

由于部分埋地管线埋深不合格，施工人员对埋地管线情况不明，在施工时造成管线被推土机、挖沟机破坏，断裂穿孔。

3 结论及认识

（1）结合现场实际发现，导致管线穿孔的因素复杂多样。总的来说，当管线防腐不到位、穿越潮湿地区、管线上存在异种金属时，管线容易穿孔。

（2）补漏工作中应格外注意管线防腐工作。但根据各单位实际情况，按照正确的防腐步骤进行防腐存在一定难度。但也应尽量以现有材料进行防腐，从而减缓腐蚀速度。

（3）在管理上对于管线进出口埋地折点处应尽量避免其上正对建筑物房檐，从而减少雨水下落后在折点处堆积，同时应避免埋地处有水泥地面等覆盖物，使积聚的水分尽快蒸发出地面。对于施工破坏造成的管线穿孔应注意敷设管线时埋深要合格，施工人员应尽量与井组人员沟通，了解埋地管线走向。

（4）对于管线防腐层的损坏程度应定期检测，从而确定对哪些管线重点监测。