阴极保护监测系统在油田站场的应用闫刘斌

阴极保护监测系统在油田站场的应用闫刘斌

(天津市滨海新区大港油田采油五厂工艺研究所天津市300280)

摘要:本文主要探讨的是“阴极保护监测系统”在油田站场的应用。文章首先对“阴极保护监测系统”的构成加以阐述,介绍了“阴极保护监测系统”的保护措施,并就其在油田场站的应用效果作以介绍。总的来说,在我国当前的油田站场中,应用“阴极保护监测系统”不仅解决了以往人工监测时费时费力的缺点,更是客服了其偶然性的缺点,满足了对油田站场阴极保护科学评价的要求,实践效果理想,能够实现当前我国油田站场的自动化、数字化水平,是十分值得推广的一套监测系统。

关键词:油田;阴极保护监测系统;站场;实践应用

引言

早在1823年就由当时的腐蚀学界推出了“阴极保护理论”,并在之后的一百年中不断进行完善,最终于1829年由Robertj.Cohen(Kuhn)在美国打造出来第一套适用于“阴极保护理论”的“牺牲阳极保护装置”,并将之安装于一条实验管道上[1]。自此,正式的为今天的“阴极保护”的装置及系统的开发,奠定了重要的基础。此后,“阴极保护”技术及其装置得以快速的在发达国家发展起来,甚至在二十世纪30年代,在美国更是成成立了“阴极保护协会”,进一步的提升了“阴极保护技术”的发展[2]。

随着近些年不断发展的新兴技术以及全球信息化,虽然我国引入“阴极保护”较晚,但是在有关专家和从业人员的努力下,结合我国本土行业特色,在原有的“阴极保护技术”的基础上,有开发出来新的技术和系统,给予我国石油行业设备以有效的保护[3]。并且,在多方的努力,以及行业技术的发展配合下,其中的监测环节,逐步向着数字化的智能系统发展,其所开发的“阴极保护监测系统”更是在各个油田站场取得了良好的效果。

1阴极保护监测系统的构成

监测系统主要由主控制系统、腐蚀信号接收装置、监测探头和专用电缆组成[4]。

控制系统:主要包括监控柜、监控主机、通信模块、监控软件、监视器、打印机。作为监控系统的软件开发平台和开发环境,并持有adam24000、rs485、rs232、rs422等通信协议[5]。

腐蚀信号接收装置:每个监测点配备一套潜在的发送器、在线数据采集模块和数据传输终端。数据传输终端与rs-485数据传输通信总线连接。

监测探测:是实施智能监测的必要条件。它能在恶劣的土壤环境下长期工作,并能提供准确可靠的信号。数据传输通过腐蚀信号接收装置传输到监控控制系统。

专用电缆:使用具有强抗干扰性的kwpkay屏蔽电缆,防止在强干扰环境下对测试数据进行干扰和扭曲,确保测试数据的准确性和可靠性。

具体实际构成如下图所示:

图1阴极保护监测系统平面图

2阴极保护监测系统的应用

2.1阴极保护监测系统的保护措施

“阴极保护监测系统”是一种利用无线远程管理,在线监控油田站场阴极保护系统的在线监测方式,其目的是通过对油田站场的设备阴极保护的运行现状的分析,联通油田站场的专家决策系统,实现对油田站场所存在的由腐蚀所带来的安全隐患,进行监测、排除以及保护的措施。在“阴极保护监测系统”所提供的保护措施中,主要包括以下四种:

为了提供足够的阴极保护系统运行电能,“阴极保护监测系统”需要就供电方式提供保护。要求系统的“恒电位仪”保持稳定地长期无人工作状态下,为油田站场的阴极保护系统提供最佳供电,而在一些野外区域,要求“阴极保护监测系统”能够提供太阳能电池供电,确保足够的电能供应。

为了实现牺牲阳极的阴极保护效果,“阴极保护监测系统”要提供最佳的阳极材料及安装方式的管理,依据不同的设备和环境条件,提供最恰当的管理保护措施。

为了提高阴极保护的效果,“阴极保护监测系统”管理和监督阴极保护系统的安装,通过三种不同的安装模式,即浅埋卧式、浅埋立式以及深井式的安装模式,设计不同的油田场站区域,分配以不同的阳极的埋藏方式,最终确保牺牲阳极的阴极保护系统的建立。

为了防止阴极保护系统被河水等特殊地形地貌破坏,在一些特殊地段,“阴极保护监测系统”要提供绝缘维护措施,防止阴极保护系统失效,避免引起设备腐蚀,对一些极易发生穿孔泄漏的地段,要给予足够的重视和预警。

2.2阴极保护监测系统的的应用效果

“阴极保护监测系统”主要是维护、评价以及提供必要的油田站场阴极保护设备的保养。其目的是确保油田站场的阴极保护状态时刻处于正常运行之下,从而进一步的降低腐蚀速度,延缓腐蚀现象,延长设备的使用寿命。

当前,在我国多出的油田站场中,已经安装了多套的“阴极保护监测系统”,并且在实践中反映效果良好。该监测系统能够提供足够的数据让管理者进行参考,以方便最终正确决策,同时解放了一定的人力资源,在为阴极保护系统提供必要评价的同时,也方便相关从业人员实时了解系统的运行情况,为油田站场的阴极保护系统的运行,提供必要的帮助,充分保护好阴极保护系统,实现了对区域内的阴极保护系统的实时监测。可以说,获得了多方好评。

在实践应用中,油田场站数量激增的阴极保护系统,给维护和检测人员的工作加大了难度和工作量,也加大了管理人员对于油田场站的管理难度。在应用了“阴极保护监测系统”之后,通过监测自动化技术,降低了检测人员的工作强度,提升了管理人员的管理水平,满足了油田站场阴极保护系统的保护需求,为早日实现油田站场的自动化和数字化,提供了一定的动力。

3结论

综上所述,在传统的油田站场阴极保护的人工监测中,低效率的人工数据采集录入,已经不能满足日常阴极保护评价的要求,并且依靠人工监测,不能实现数据实时的现实以及分析,日渐阻碍行业的发展。因此,能够提供科学评价,能够满足阴极保护运行要求的“阴极保护监测系统”,以其高效的应用效果,以及极高的工作效率,成为当前我国油田站场阴极保护评价的主要监测系统。在本次研究中,通过对“阴极保护监测系统”的系统配置的阐述,重点是对其应用的实际效果的阐述,让人看到来了“阴极保护监测系统”对油田站场阴极保护的在线监控、超范围预警、电位数据分析以及数据录入等方面的实践应用,证明了该项系统十分值得推广和普及。

参考文献

[1]赵晓伟.长庆油田套损井腐蚀机理分析及防治技术研究[A].西安石油大学.2018IPPTC国际石油石化技术会议论文集[C].西安石油大学:西安华线网络信息服务有限公司,2018:10.

[2]周江.姬塬油田管道腐蚀防护初步设计与探讨[A].宁夏回族自治区科学技术协会.第十三届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会:《石油化工应用》杂志社,2017:3.

[3]杜国强.阴极保护在线监控与专家系统的应用和效果评价[A].宁夏回族自治区科学技术协会.第十二届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会:《石油化工应用》杂志社,2016:2.

[4]王涛.油田防腐技术研究与试验[A].宁夏回族自治区科学技术协会.创新•质量•低碳•可持续发展——第十届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会:《石油化工应用》杂志社,2014:5.

[5]杜敏.316L不锈钢在含有饱和CO_2的模拟油田采出水中的阴极极化行为研究[A].中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会.2014年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会摘要集[C].中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会:中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会,2014:2.

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