淺析石油管道工程的防腐技術(shù)

孫維天

摘要：管道運(yùn)輸作為石油儲運(yùn)的基本方式之一，對石油品質(zhì)及運(yùn)輸效果有著直接的影響。在石油管道的使用階段 ，受到氣候、環(huán)境及物質(zhì)條件等的影響，會出現(xiàn)程度不一的腐蝕性問題，這時(shí)管道的形態(tài)、機(jī)械性能均會發(fā)生一定的變化，無法實(shí)現(xiàn)對石油管道的最大化利用，且易引發(fā)重大安全事故，造成一列不可估量的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)損失。為提高石油運(yùn)輸?shù)陌踩?，有必要展開對石油管道防腐技術(shù)的深入研究，本文主要介紹電化學(xué)、涂層保護(hù)、緩蝕劑等幾種常見的技術(shù)形式，希望能為相關(guān)從業(yè)人員提供有益的參考，共同推動我國石油儲運(yùn)工程的持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：石油管道;運(yùn)輸;防腐技術(shù);電化學(xué)技術(shù);腐蝕

分類號：TE988.2

引言

在石油運(yùn)輸中，管道運(yùn)輸是一種常見方式，不僅操作起來簡單快捷，安全性較高，也能減少經(jīng)濟(jì)成本的消耗。但同時(shí)，石油管道工程也會受到環(huán)境、運(yùn)輸距離等其他內(nèi)外界因素的影響，這時(shí)便會產(chǎn)生不同程度的腐蝕性現(xiàn)象，影響到石油的安全運(yùn)輸。為提高石油管道工程的使用壽命，提高整個(gè)石油運(yùn)輸活動的安全系數(shù)，必須做好管道的防腐處理工作，合理應(yīng)用防腐技術(shù)來預(yù)防和控制腐蝕性問題，促進(jìn)石油管道綜合性能的全面優(yōu)化，為石油運(yùn)輸?shù)捻樌七M(jìn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、石油管道腐蝕的主要原因

1化學(xué)腐蝕

對于石油管道而言，使用階段不可避免的會與外界環(huán)境產(chǎn)生密切的基礎(chǔ)，這時(shí)管道避免就會在環(huán)境介質(zhì)的作用下發(fā)生一些化學(xué)變化，導(dǎo)致腐蝕問題的出現(xiàn)。例如，空氣中的二氧化硫、氧氣等，通過與金屬管道相接觸，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)。尤其處于高溫、潮濕的環(huán)境中，管道腐蝕的情況也會更加明顯。

2材料不均勻

就目前來看，石油運(yùn)輸大多會采用鋼材來布設(shè)管道。在具體的作業(yè)期間，若材料的焊接、加工等工作流程不合理，會導(dǎo)致材料性質(zhì)的不均勻。尤其當(dāng)涉及到新、舊管道的加工和改造時(shí)，這種組織和成分之間的差異也會被進(jìn)一步放大， 從而產(chǎn)生一定的電位差，加快管道材料的溶解，出現(xiàn)管道腐蝕的現(xiàn)象。

3電化學(xué)腐蝕

在與空氣、海洋、土壤接觸時(shí)，石油管道會吸附其中的水分，這時(shí)管道表面會形成一層輕薄的水膜，二氧化碳、二氧化硫與水膜發(fā)生碰撞會產(chǎn)生電解質(zhì)溶液，從而發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在此期間，管道中的鐵元素在某些雜質(zhì)的作用下生成鐵離子，對石油管道表面的鐵的氧化物進(jìn)行覆蓋，引發(fā)管道腐蝕的情況。

4微生物腐蝕

顧名思義，微生物腐蝕指的是土壤或空氣中的微生物作用于管道表面，與金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所導(dǎo)致的腐蝕性問題。微生物經(jīng)過代謝之后，所形成的產(chǎn)物具有改變管道的理化性質(zhì)的能力，這時(shí)便會出現(xiàn)管道腐蝕的現(xiàn)象。結(jié)合實(shí)踐來看，微生物腐蝕的限制性較低，是引發(fā)石油管道腐蝕的一個(gè)重要因素。

二、石油管道工程的防腐技術(shù)

1電化學(xué)技術(shù)

在石油管道工程的防腐處理中，電化學(xué)技術(shù)不失為一種行之有效的方法。以電化學(xué)技術(shù)來實(shí)施對石油管道的防腐處理，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變電解質(zhì)的陰陽極，完成對離子形成過程的有效控制，確保管道防腐效果達(dá)到具體的保護(hù)要求。電化學(xué)技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用形式主要分為陰極保護(hù)、陽極保護(hù)這兩種，其中前者的應(yīng)用更為普遍，防腐效果更佳。以陰極保護(hù)技術(shù)為例，這種技術(shù)方式要在四油管道的回路中加設(shè)直流電，使管道轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O，以達(dá)到保護(hù)管道不被腐蝕的目的。從整體上來看，陰極保護(hù)技術(shù)的使用成本較低，且對作業(yè)環(huán)境不具備過多的要求，能夠更好的呵護(hù)石油管道的綜合性能，最大程度延長管道的使用周期，為石油管道工程的安穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

2涂層防腐技術(shù)

從眼下來看，外涂層保護(hù)技術(shù)在石油管道防腐處理中的應(yīng)用比較常見，其中石油瀝青是實(shí)踐階段最常使用的一種材料。簡單來講，就是在管道外壁涂抹能夠抵抗侵蝕的材料，以達(dá)到防腐的效果。通過從石油中直接提取出所用原料，為后續(xù)的作業(yè)的開展提供基本的支持，不僅能提高石油管道的防腐性質(zhì)，也具有成本低、效率高的優(yōu)勢。若石油管道工程對保溫性能的要求較高，這時(shí)可采用聚氨酯泡沫聚乙烯夾克的材料進(jìn)行外涂層處理。目前，石油管道防腐中采用的外涂層保護(hù)技術(shù)主要分為三種形式，一是改性涂層、二是環(huán)氧涂層、三是無機(jī)非金屬涂層。改性涂層保護(hù)以納米技術(shù)為核心，對無機(jī)涂層或有機(jī)涂層做出一定的改進(jìn);環(huán)氧涂層保護(hù)技術(shù)通常會應(yīng)用到粘合劑、符合材料、環(huán)氧材料等，可獲得理想的防腐效果;無機(jī)非金屬涂層處理多會使用到陶瓷材料，通過將其涂刷于石油管道的外壁，生成隔離層，達(dá)到防腐保護(hù)的目的。在具體的應(yīng)用階段，要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)輸需求及自然環(huán)境來選擇涂層保護(hù)技術(shù)的類型，以便真正將該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，提高石油運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)。

3緩蝕劑技術(shù)

在石油管道的防腐處理中，緩蝕劑技術(shù)的應(yīng)用在于合理選擇緩蝕劑，以施加對石油管道的有效保護(hù)。在具體的使用階段，需要在管道內(nèi)部注入一定量的緩蝕劑，抑制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)減少輻射等因素對管道性能、品質(zhì)的影響。緩蝕劑技術(shù)具有成本低、便捷性強(qiáng)的特點(diǎn)，但由于該項(xiàng)技術(shù)屬于一種輔助性的防腐處理手段，只有起到抑制作用，無法真正解決管道腐蝕的問題，故而往往需要搭配其他的防腐技術(shù)共同使用。在實(shí)踐中，根據(jù)石油管道工程運(yùn)行所處環(huán)境的溫度、流速以及濃度的腐蝕條件，確定緩蝕劑的種類、使用量及頻次，同時(shí)要考慮到管道金屬材料的不同，搭配其他類別的緩蝕劑進(jìn)行聯(lián)合使用。在此基礎(chǔ)上，引用其他的防腐處理技術(shù)實(shí)施作業(yè)，以便達(dá)到最佳的防腐處理效果，增強(qiáng)石油管道的防腐性能。

結(jié)語

綜上所述，管道腐蝕是石油運(yùn)輸期間的一個(gè)常見問題，所帶來的影響及損失較為嚴(yán)重，不僅會阻礙運(yùn)輸活動的正常推進(jìn)，也容易造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失等問題的發(fā)生，所產(chǎn)生的社會負(fù)面影響不容忽視。為保障石油管道工程的運(yùn)行安全，要合理選擇和應(yīng)用防腐保護(hù)技術(shù)，提高管道材料的防腐性能，有效控制管道腐蝕的發(fā)生和蔓延，為我國石油產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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