石油鉆采設(shè)備防腐工藝探析
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摘要：在石油開采工程中由于設(shè)備一直處于地下，設(shè)備周圍環(huán)境相對惡劣，因此設(shè)備會受到周邊環(huán)境的影響，發(fā)生不同程度的腐蝕現(xiàn)象。根據(jù)石油鉆采設(shè)備的防腐工藝展開一定研究，對存在的問題進(jìn)行分析和探討，根據(jù)實(shí)際情況提出具有針對性的改進(jìn)措施，完善石油鉆采設(shè)備的防腐工藝。
關(guān)鍵詞：石油鉆采設(shè)備；防腐工藝；措施
1石油鉆采設(shè)備防腐工藝的意義
石油鉆采設(shè)備的使用大都是在油田等地區(qū)，這些地區(qū)主要分布在干旱的沙漠、海洋或沼澤等地區(qū)，大都是地理位置復(fù)雜、周圍環(huán)境惡劣的區(qū)域。這些環(huán)境造成了開采石油的設(shè)備會長期處于一個(gè)惡劣的環(huán)境中，例如泥漿或大氣中，并且相關(guān)部件還會因石油開采過程中發(fā)生劇烈的碰撞而產(chǎn)生磨損，這樣的情況隨著時(shí)間積累會使得開采設(shè)備的表面產(chǎn)生一定損傷。并且石油開采是一項(xiàng)長期工作，在這個(gè)開采過程中設(shè)備會重復(fù)循環(huán)作業(yè)，因此一旦設(shè)備的某一個(gè)部位出現(xiàn)磨損，后續(xù)工作都會加大這一點(diǎn)的磨損，這樣一來進(jìn)一步加快了設(shè)備的腐蝕速度。石油的開采設(shè)備一旦出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，設(shè)備使用壽命就會大大減少，并且還很有可能會由于設(shè)備的損傷發(fā)生安全事故，不僅對工作人員的安全有著很大影響，還會降低石油開采效率。所以為了有效防止石油開采設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，需要加大對防腐工藝的研究，合理提升石油鉆采設(shè)備的防腐工藝水平。
2設(shè)備工作環(huán)境分析
在石油開采工作中，主要的工作場所包括陸地和海洋，陸地則是在沙漠戈壁和沼澤等地區(qū)，這些地區(qū)的地理環(huán)境和氣候環(huán)境極其惡劣，并且晝夜溫差極大，在氣溫較高時(shí)，空氣中的水分子會運(yùn)動到設(shè)備中，在氣溫較低時(shí)水蒸汽則會發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，使得石油鉆采設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕問題。并且由于沙漠中的風(fēng)較大，會有很多沙塵，這些沙塵會在一定程度上促進(jìn)設(shè)備腐蝕現(xiàn)象。在這樣的工作環(huán)境中，大多采用油漆作為設(shè)備的保護(hù)層，由于油漆中的化學(xué)物質(zhì)很有可能會產(chǎn)生其他的化學(xué)反應(yīng)，對設(shè)備會產(chǎn)生較大的影響，所以在使用時(shí)還需要對其中的成分展開充分分析。
3石油鉆采設(shè)備防腐過程中存在的問題
3.1油漆的配套不夠合理
油漆一直都是石油鉆采工件的主要防腐措施之一，通過噴涂油漆可以有效提升設(shè)備抗腐蝕度。由于石油開采處于海洋或沙漠戈壁等環(huán)境，所以工件的防腐工藝需要合理的完善。但是一些專業(yè)人員對于油漆的噴涂工作并沒有給予足夠的重視，普遍認(rèn)為在這個(gè)工作中只要對工件的表面進(jìn)行油漆的噴涂就可以了，但是根據(jù)實(shí)際情況的反應(yīng)，這樣的噴涂是明顯不足的。工件表面所使用的油漆是采用的配套油漆。一些具有金屬鋅和雙氧底漆的比例混合對于結(jié)構(gòu)件來說就是一個(gè)良好的防腐處理。但是由于工作人員在噴涂過程中消耗了其中的金屬鋅，所以會很大程度的減少油漆耐性，并且還會影響結(jié)構(gòu)件的表面形象。
3.2缺乏足夠的設(shè)備維護(hù)力度
在石油的鉆采過程中，許多工作人員都會難以接受惡劣的工作環(huán)境，或者在惡劣環(huán)境中工作時(shí)難以端正工作態(tài)度，經(jīng)常忽略設(shè)備維護(hù)工作。開采設(shè)備大部分的工件構(gòu)成材料都是鋼材，由于鋼材本身的特性，所以長時(shí)間在水下、沙漠等地區(qū)，很容易出現(xiàn)外皮老化等腐蝕現(xiàn)象。如果相關(guān)的工作人員沒有及時(shí)給工件表面涂上一些油漆或涂層等保護(hù)措施，那么開采設(shè)備在使用一段時(shí)間后則會出現(xiàn)明顯腐蝕現(xiàn)象，難以再繼續(xù)正常開采工作，影響整個(gè)石油開采工作進(jìn)度，同時(shí)還會對石油鉆采的出油率產(chǎn)生很大影響。
4防腐工藝水平的提升措施
4.1完善涂層配套體系
在石油開采工作中，石油開采工作的進(jìn)行對于地理環(huán)境和開采設(shè)備都有很嚴(yán)格要求。由于石油的鉆采作業(yè)大都是處于大氣或深水中，而開采設(shè)備的主要部件包括了井架和鉆臺等一系列鋼制品，設(shè)備防護(hù)性比較差。為了有效將設(shè)備和外部惡劣的環(huán)境隔離開來，可以在設(shè)備外部加上一層涂層，做到對設(shè)備表面的保護(hù)。這是一項(xiàng)操作極其簡單的防腐工藝，且操作極其簡單。油漆是涂層的首選材料，但是由于油漆的組成成分比較特殊，所以在選擇油漆時(shí)還需要充分考慮到油漆的組成成分，是否會和設(shè)備中的金屬發(fā)生反應(yīng)，還需要確保油漆具有良好的防腐能力，因?yàn)橥繉铀鸬降闹饕饔镁褪欠栏O(shè)備一旦出現(xiàn)生銹現(xiàn)象就會導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以對于油漆的防銹能力要加以充分了解。其次則是需要對涂層的耐候性和柔韌性進(jìn)行充分研究，只有將這些影響因素和油漆性能考慮到了，才能夠給設(shè)備創(chuàng)造一個(gè)良好的防腐環(huán)境。
4.2選擇合適的油漆
經(jīng)過對實(shí)際情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，脂肪族聚氨酯面漆在防腐上具有較強(qiáng)的性質(zhì)。在設(shè)備表面涂上油漆，油漆則成為主要的抗擊氣候物質(zhì)，所以設(shè)備的防腐能力和油漆的抗擊氣候能力有著十分密切的聯(lián)系。并且脂肪族聚氨酯面還具有較強(qiáng)的抗磨損抗沖擊能力，在開采工作中，設(shè)備的部件總會因各種原因出現(xiàn)碰撞摩擦等，采用這類油漆則可以有效減少來自碰撞和摩擦所產(chǎn)生的損傷，對于設(shè)備的表層和整體的物理構(gòu)造有一個(gè)良好的保護(hù)作用。在具有防腐性的面漆類型中，脂肪族聚氨酯面漆是其中綜合能力較強(qiáng)的油漆，也是最佳選擇。除此之外，氯化橡膠面漆也具有極強(qiáng)的防腐性，并且由于橡膠的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，還具有良好的防水性能。很多處于海洋或?yàn)┩康挠吞锲溟_采設(shè)備周圍的環(huán)境都比較潮濕，所以這些地方的設(shè)備更傾向于使用氯化橡膠面漆，此種面漆除了具有極強(qiáng)的防水性能之外，對于酸和堿都有很強(qiáng)的隔離作用，能夠讓鉆采設(shè)備在開采過程中不會受到這些因素的影響。
4.3防腐噴涂技術(shù)
對于涂層配套體系的完成是一個(gè)十分有效的措施，根據(jù)不同的涂層工藝自身的性質(zhì)，其所產(chǎn)生的防腐作用也會有一定的差距，所以在加上保護(hù)涂層之前還應(yīng)該合理加上一層底漆，做好層層保護(hù)。這里的底漆在噴涂時(shí)主要采用噴砂的方法，對設(shè)備做好預(yù)處理工作，通過噴砂可以將底漆和設(shè)備之間的粘著力增強(qiáng)，保證底漆和設(shè)備之間能夠在短時(shí)間內(nèi)依附。在底漆的點(diǎn)涂工藝中對于溫度有非常高的要求，其最佳的點(diǎn)涂溫度在5℃左右。底漆和后面油漆的噴涂工作則需要在3h后和1天之內(nèi)開展，做好油漆黏附的時(shí)間控制，使得噴涂上的漆膜不會受外界溫度影響，在底漆噴完之后，再涂上封閉漆將漆膜合理固定。在進(jìn)行噴涂工作中需要注重每一層新面漆的干濕度，確保每一個(gè)涂層都達(dá)到了干燥標(biāo)準(zhǔn)，才不會對后面的噴涂工作造成較大影響，這樣才會保證鉆采設(shè)備的表面和油漆之間具有良好的附著力。對于底漆噴涂的時(shí)間要加以精確控制，由于鉆采設(shè)備表面具有極高的活性，所以采用噴砂方式是最好的選擇。為了保證石油鉆采設(shè)備具有良好的防腐能力，則需要合理的控制溫度和時(shí)間，在規(guī)定的時(shí)間和溫度內(nèi)完成鉆采設(shè)備表面油漆的涂抹工作，避免油漆脫落的問題產(chǎn)生，做到合理配置各層油漆，科學(xué)的使用固化劑，將涂裝工藝盡可能地做到最好。做完油漆的噴涂工作之后，還需要根據(jù)固定的工作標(biāo)準(zhǔn)對油漆進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯瑢τ推岬母鞣N性質(zhì)加以分析，例如油漆的附著力、硬度和厚度等基本信息。對于新采用的油漆或者涂裝技術(shù)，都需要展開多方面的性質(zhì)探究，包括耐水性、耐熱性、耐鹽水性等，做到對油漆的全面檢查，才能夠保證油漆可以帶來良好的防腐能力，在涂層干透之后需要保證涂層能夠合理的粘附在涂面上，并且要保證涂層表面的光滑度，不能有其他的顆粒物雜質(zhì)在其中。
5工藝特點(diǎn)
5.1使用專業(yè)噴涂技術(shù)
在石油開采工作中不同環(huán)境所使用的設(shè)備會有所不同，所以在使用噴涂技術(shù)時(shí)也需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行針對性使用。例如在對海洋中的石油鉆采設(shè)備進(jìn)行防腐處理時(shí)，經(jīng)常采用冷凝的噴涂工藝，此項(xiàng)技術(shù)在海洋石油開采中比較成熟，此項(xiàng)技術(shù)主要是先對設(shè)備的表面進(jìn)行清理工作，清洗掉原有的生銹物和其他雜質(zhì)，再通過專業(yè)設(shè)備打磨設(shè)備表面，進(jìn)行粗化，噴涂過度基層和噴涂過渡層，最后再進(jìn)行封閉式的處理，在這個(gè)過程中最為重要的一點(diǎn)則是需要確定工藝參數(shù)，并且要在工作開展之前加以良好的分析，才能夠合理的開展工作，從而確保涂層和設(shè)備之間能夠良好結(jié)合，有一個(gè)較高的涂層質(zhì)量。
5.2合理的完善預(yù)處理工藝
在油漆的噴涂工作中，對于設(shè)備的預(yù)處理也是非常重要的，由于設(shè)備本身是金屬物質(zhì)，所以表面會有一定的生銹物或氧化物等雜質(zhì)，所以在噴涂油漆之前需要采用敲打、清洗、打磨、噴砂、烘干等方法，排除這些雜質(zhì)帶來的影響。對于其中難以除去的油污等物質(zhì)則需要采取溶劑去除、乳化處理等方法。溶劑去除油污中藥物的選用包括丙酮、松節(jié)油等，這些都具有較強(qiáng)的溶解能力，可以將酸化和乳化處理兩者結(jié)合做到對油污和銹的處理。在涂料的選用過程中，還需要充分考慮除銹等級的不同，盡量做到合理的配套。
5.3采用性能較強(qiáng)的油漆和完整的油漆配套體系
對于環(huán)境的不同需要采用不同的油漆，特別是在沙漠和海洋這些極端的環(huán)境中，其防腐工藝屬于強(qiáng)防腐蝕涂裝，因此在選擇涂料時(shí)需要根據(jù)環(huán)境因素和設(shè)備本身的性質(zhì)進(jìn)行充分考慮，對于涂料的選用以及涂層配套需要采用富鋅厚漿涂料，這些材料都具有極強(qiáng)的防腐性，采用雙氧底漆可以保護(hù)鋅，防止鋅產(chǎn)生過多的消耗。
5.4噴鋁和噴鋅等新型工藝
噴鋁和噴新型工藝主要是應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的防腐中，其中電弧噴涂是使用較廣的一種，電弧噴涂的防腐原理則是通過電弧噴涂設(shè)備，將兩根帶電的金屬絲鋁、鋅進(jìn)行加熱、熔融、霧化、噴涂最終形成防腐涂層，外面再加上有機(jī)封閉涂層，從而產(chǎn)生一個(gè)長期有效的防腐復(fù)合涂層，此涂層具有使用時(shí)間極長的特點(diǎn)，在30年內(nèi)并不需要任何的防腐維修，之后的維護(hù)工作也十分簡單，只需要在電弧噴涂層上再刷一層封閉涂料即可，不需要重新噴涂，此項(xiàng)工藝的涂層長久有效。在使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)主要采用電能，因此其工作效率和相關(guān)的工作安全性都有著較高的保證，此技術(shù)有效提升了涂層和設(shè)備之間的黏著度，即使在防腐涂層出現(xiàn)了部分缺失之后，仍然能夠起到良好的防腐作用，這是其他工藝不具有的特點(diǎn)。此項(xiàng)技術(shù)有效提升了設(shè)備的防腐能力，延長了鉆采設(shè)備的使用年限。
6結(jié)語
對于石油鉆采設(shè)備的防腐工藝研究不僅是科學(xué)研究的重要內(nèi)容，更是解決實(shí)際生產(chǎn)問題的重要路徑。新時(shí)代下的石油鉆采設(shè)備維修工作人員需要緊密結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)和油田開采工作的實(shí)際需求，采用先進(jìn)的技術(shù)，選用具有針對性的噴涂材料，更好確保石油鉆采設(shè)備防腐質(zhì)量的提升，確保設(shè)備安全運(yùn)行，有效保障設(shè)備的工作效率，推動我國石油行業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者：陳旭 李真 張曉慧 單位：渤海石油裝備制造有限公司
