外媒 EPMAG 一篇文章提到，油田管件內(nèi)壁腐蝕是油田普遍存在的問題。腐蝕的誘因很多，包括 H 2 S、CO 2 、溶解氧、含鹽廢水、高酸性土壤條件等等。腐蝕造成的損壞可導致嚴重后果，如減產(chǎn)、維修停機，甚至可能導致設備的更換。

    油氣公司每年因腐蝕造成的損失累計達數(shù)百億美元。油氣運營公司必須執(zhí)行安全及時的生產(chǎn)計劃，所以防止由腐蝕損壞造成故障是很重要的。如果不采取措施對管件內(nèi)壁腐蝕進行防護，大多數(shù)管件的壽命周期就會因腐蝕而大幅變短。

    保護管件減少內(nèi)壁腐蝕的方法有很多種，其中最常用的兩種方法是內(nèi)壁涂層和襯層。然而，在確定使用哪一種方法之前，了解涂層和襯層的特點和功能是很有必要的，從而確定出哪一種方法在實際應用中可以提供更加可靠的防護。

    內(nèi)壁涂層

    內(nèi)壁涂層最初需依賴有機溶劑，這種狀況在20世紀70年代美國頒布了 《清潔空氣法案》之后發(fā)生了改變。工業(yè)為了減少化學溶劑的使用，開始制造粉末涂料，以求減少污染物排放。然而，粉末涂料常常是并不成功的，其原因有很多。粉末涂料很薄，耐久性不好，且很容易受影響出現(xiàn)損壞，也無法確保厚度一致。通常來說，薄的區(qū)域最先出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，缺陷區(qū)域很容易變得越來越大，當腐蝕損壞達到一定程度，整個系統(tǒng)就會因管道失效而過早地被迫關(guān)閉。

    這些年，很多粉末涂料都得到了改善，但是要知道涂層只有在特定環(huán)境和操作參數(shù)條件下才能發(fā)揮可靠的作用。

    在高溫應用條件下很容易出現(xiàn)粘附失效，而接觸到鋼絲繩工具或盤繞的管道操作時，很容易對涂層造成損壞。

    選擇使用哪一種粉末涂料之前，需要對每個備選涂料進行合格性測試。選擇的過程必須謹慎，涂料標準不能同另一標準混淆，符合特定目的的試驗過程中的測試需考慮到其對于整個系統(tǒng)的意義，因為一些標準也許對于內(nèi)壁涂層并不適用。

    內(nèi)壁管狀聚合物襯層

    最常見的兩種襯層是熱固玻璃增強環(huán)氧樹脂（GRE）襯層和聚氯乙烯（PVC）襯層。GRE 襯層在高溫、高強度應用條件下表現(xiàn)良好，而 PVC 襯層在低溫應用條件下使用。最近研究出的一系列襯層，雖然耐化學性不同，但每種襯層材料許可的使用溫度相同，這是其最主要的突出特點。

    圖1 PVC襯層和GRE襯層特點對比表

    由于GER襯層具有很多獨特的特性，且耐久性良好，GRE 襯層可以更有效、更可靠地解決許多常見問題。即便是在高溫應用條件下，GRE 襯層仍具有始終如一的強度和穩(wěn)定性，可以抵制情況的惡化。已證實，GRE 襯層可以在廣泛的應用條件下抵抗腐蝕性液體從而提供可靠持久保護，包括注水、注 CO 2 、采氣、氣舉采油、含 H 2 S 環(huán)境、陸上和海上化學處理井等。（圖 1：PVC 襯層和 GRE襯層特點對比表，表明 GRE 襯層在管件防腐方面更具耐久性，應用更為廣泛）據(jù)悉，Duoline Technologies 公司生產(chǎn) GRE 襯層的過程與其他廠家不同，傷口、環(huán)氧樹脂增強纖維經(jīng)先進高溫固化工藝，從里到外加工襯層。這樣可以避免襯層壁生成氣泡，從而確保整個襯層的強度和穩(wěn)定性一致。這種固化工藝生產(chǎn)出的內(nèi)部襯層平滑，已在市場上銷售。

    內(nèi)部襯層安裝

    內(nèi)部襯層系統(tǒng)是將堅硬的 GRE 管插入到鋼管內(nèi)，再用一種特制的灰漿將中間環(huán)形的空間填滿，灰漿凝固之后，襯層在鋼管內(nèi)安裝牢固，GRE 襯層與鋼管末端齊平切割下來。

    一種名為“Flare”的模塑法蘭用于保護 GRE 襯層的末端和灰漿，模塑法蘭靠粘合劑與襯層內(nèi)直徑相結(jié)合，經(jīng)特殊設計的腐蝕屏障環(huán)（corrosionbarrier ring，縮寫 CBR）靠相對的模塑法蘭壓縮在了連接處。這些組件可以有效、可靠地保護整個管件不暴露在腐蝕性液體中。

    對 于 美 國 石 油 學 會（AmericanPetroleum Institute，縮寫 API）來說，決策者需要選擇一種用彈簧鋼絲加固的耐油腈腐蝕屏障環(huán)，使其在循環(huán)壓力下保持固定。對于優(yōu)質(zhì)的或?qū)Ｓ械穆菁y連接件，Duoline Technologies 公司提供玻璃增強的聚四氟乙烯腐蝕屏障環(huán) CBR，這款腐蝕屏障環(huán)是專為 DL-Ring 設計的。

    正是“襯層—Flare 塑模法蘭—腐蝕屏障環(huán) CBR”組合起來，和灰漿一同對鋼制管道和連接件進行腐蝕防護。襯層和灰漿將內(nèi)部壓力負荷直接轉(zhuǎn)移給了鋼制管道，而鋼制管道正是整個設計中的承重構(gòu)件。

    圖2 油田管件正在安裝GRE襯層

    案例分析

    墨西哥灣（GoM）的一處油井由于所處的環(huán)境條件十分惡劣，安裝了 GRE襯層。然而，在最初開始進行 GRE 襯層安裝的時候，客戶提出了挑戰(zhàn)。安裝襯層的工作人員不僅為客戶提供了技術(shù)支持，還在整個安裝過程中同客戶保持了良好的溝通，幫助客戶了解整個安裝過程的相關(guān)情況。Duoline Technologies 公司為客戶提供現(xiàn)場技術(shù)人員，監(jiān)督襯層安裝過程的各方面細節(jié)，確保運行正常，接下來還有一系列的應對程序。

    墨西哥灣第一處注水井襯層安裝的完成和運行良好，證明了這項技術(shù)的成功，之后相繼又有八處油井安裝了襯層，采用的都是 GRE 襯層和 VAM 連接件。

    這八處油井襯層安裝工程的完成，證明GRE 襯層對于墨西哥灣需要克服嚴苛的腐蝕性環(huán)境條件的公司來說是一項理想的選擇。

    如何為油井管件選擇合理的防腐蝕技術(shù)呢？運行人員需要了解涂層和襯層的基本特點和性能，并對襯層即將服役的環(huán)境條件進行評估。GRE 襯層是一項十分可靠的選擇，可提供長久有效的腐蝕防護，應用領(lǐng)域十分廣泛。

圖3 GRE襯層比承載它的油田管件服役壽命更長

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