一、引言
在石油行業(yè)中,外管設備作為油氣輸送的關鍵載體,長期服役于復雜且惡劣的環(huán)境。從開采現(xiàn)場到煉油廠,從陸地管道到海底管線,石油外管設備面臨著諸如腐蝕、磨損、沖蝕等多種形式的破壞。這些損傷不僅影響管道的輸送效率,更對生產構成嚴重威脅。傳統(tǒng)修復方法往往存在修復質量不穩(wěn)定、修復后設備使用壽命短等弊端。激光熔覆技術作為一種先進的表面工程技術,為石油外管設備的修復提供了創(chuàng)新性的解決方案,能夠顯著提升外管設備的性能與使用壽命,在保障石油生產、降低運營成本方面具有重要意義。
二、石油外管設備常見問題及激光熔覆修復必要性
1、常見問題
腐蝕問題:石油中常含有硫化氫、二氧化碳、氯化物等腐蝕性介質,長期接觸會導致外管設備內壁發(fā)生化學腐蝕和電化學腐蝕。例如,在含硫原油輸送管道中,硫化氫會與金屬發(fā)生反應,生成硫化物腐蝕產物,逐漸削弱管道壁厚,降低管道強度。此外,土壤中的電解質、微生物等也會對外管設備外壁造成腐蝕,尤其是在潮濕、鹽堿等惡劣土壤環(huán)境下,腐蝕速度加快。
磨損問題:石油在管道中流動時,其中攜帶的固體顆粒(如砂粒)會對外管內壁產生沖刷磨損。在一些流速較高的部位,磨損情況更為嚴重。此外,在管道連接部位、彎頭處等,由于流體的紊流和沖擊作用,也容易造成局部磨損。例如,在油氣開采現(xiàn)場的集輸管道中,因原油中砂粒含量較高,管道彎頭處的磨損速度是直管段的數(shù)倍。
沖蝕問題:當石油中含有高壓氣體或液體時,在流經外管設備的節(jié)流裝置、閥門等部位時,會產生高速射流,對設備表面產生強烈的沖蝕作用。這種沖蝕會使材料表面形成麻點、凹坑等損傷,嚴重時會導致設備穿孔泄漏。例如,在天然氣輸送管道的閥門處,由于氣體壓力高、流速快,沖蝕現(xiàn)象較為常見。
2、激光熔覆修復的必要性