浅谈油气田腐蚀挂片的拆装与分析
2022-05-24 16:54:45 作者:夸克能源工程实验室 来源:夸克能源工程实验室 分享至:

 1. 概述


腐蚀挂片法是石油生产中应用最广泛、最直接有效的腐蚀监测方法之一。随着腐蚀管理要求的不断提升,除了对挂片平均腐蚀速率分析需求外,如还想更综合的挖掘挂片的数据属性,还需对其安装状态、暴露环境、拆出形貌、附着物成分、腐蚀微观形貌等进行全方位、多维度分析,从而更好的反映出腐蚀趋势和可能风险。

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2. 腐蚀挂片的安装注意事项


2.1 挂片种类


根据挂片支撑器类型、管线尺寸、入口方向、监测目的的不同,决定了挂片的选取规格与形状。


目前油气田现场常用挂片主要有3种,即梯式条形挂片、多孔挂片及盘状挂片,如下图所示。

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2.2 材质要求


挂片的材质选择通常与所在系统的材质相匹配。


2.3 安装位置


为了从挂片或其他腐蚀监测装置中得到可靠信息,挂片应安装腐蚀正在发生或最有可能发生的地点,一般安装方位在管道12点方向为佳。其他特殊易发生腐蚀的位置也建议布置挂片监测,如:死水区;高流速区和碰撞区;管线中的低洼位置;液体/气体转换地区。


挂片安装方式


目前油气田常见的腐蚀挂片安装方式有以下2种:


● 2英寸系统(适用于压力较高的系统)

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● 可伸缩式1英寸系统(适用于压力较低的系统)

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2.4 监测时间


在分析腐蚀挂片的数据时,监测时间的确定至关重要。例如在评估缓蚀剂效果时,常选用短期监测(15-45天),可以较快得到系统的腐蚀速率;而针对一些比较复杂且严重的腐蚀情况,如微生物腐蚀、结垢等,就需要较长时间监测(60-90天)才能更好完成。


3. 腐蚀挂片的拆卸注意事项


为了更好的对腐蚀挂片结果进行分析,在拆卸时需要注意以下几点:


3.1 信息记录


● 工况信息:取出挂片前,收集其工况信息(如温度、压力、流速、油水比等)、上游开关井时间、产液量变化、含水率、化学药剂加注情况及代表设施的腐蚀监检测数据等信息;


● 挂片信息:取出挂片时,记录下挂片系列号、拆出日期、详细安装位置等信息;


● 外观信息:取出挂片后,进行宏观上的腐蚀、机械损伤、结垢或腐蚀产物进行记录描述。

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3.2 挂片处理


● 拍照:挂片取出30s内进行拍照,尤其在腐蚀或结垢情况比较严重时,避免环境爆氧的影响;


● 清洁:佩戴干净手套,避免让腐蚀挂片沾上油脂油污,因油脂中的盐、酸等会对分析结果造成影响。在运送前,可用纸巾或干净的软绵布拭去挂片表面的附着油污;


● 细菌培养:挂片表面存在附着物时,应及时进行细菌培养,以明确细菌状况;


● 结垢及腐蚀产物:腐蚀挂片上的结垢和腐蚀产物不能在现场直接擦拭除去,应连同挂片一起进行密封保存并送回实验室进行分析处理。


3.3 挂片保存及运输


腐蚀挂片拆下后可用自封袋或防潮防腐信封装起,避免挂片受到氧化,影响结果分析;同时做好标签并及时送往实验室进行分析。

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4. 实验室处理


实验室在收到挂片后,应第一时间响应,按照标准方法对挂片进行如下流程处理:


● 附着物及垢样处理:对挂片表面附着物及垢样收集并进行定性分析(如XRD等);


● 清洗:对挂片进行清洗干燥,并进行称重并拍照;


● 形貌分析:对挂片表面点蚀坑及其他明显腐蚀位置进行深度测量及微观形貌分析,判断腐蚀类型;


● 封存:分析结束后,将挂片抹油并置入真空袋内保存,分类存放于专业样品室中,保存期限至少一年以上,便于对设施腐蚀历史信息进行查询与校核。

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参考文献:


[1] NACE SP0775-2018 Preparation, Installation, Analysis, and Interpretation of Corrosion Coupons in Oilfield Operations;


[2] P.Sankara, Corrosion Control in the Oil and Gas Industry (1st Edition)[B], 2014, Elsevier Inc.

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