冉允軍
(大慶油田工程建設(shè)有限公司國內(nèi)工程事業(yè)部西南分公司,黑龍江 大慶 163000)
石油化工管道的管線一般比較長,出現(xiàn)的腐蝕問題也并不相同,可以分為內(nèi)腐蝕與外腐蝕,簡單地來說就是管道內(nèi)壁腐蝕與管道外壁腐蝕。管道內(nèi)壁腐蝕主要與油氣的質(zhì)量有關(guān),管道屬于金屬材質(zhì),難免會(huì)受到油氣中雜質(zhì)的影響,管道外壁腐蝕主要與運(yùn)行環(huán)境有關(guān),因?yàn)楣芫€較長,所以穿越的環(huán)境也比較復(fù)雜,與土壤直接接觸時(shí)更容易受到水分中鹽物質(zhì)的影響。若此時(shí)管道的涂層不均勻,那么就容易在不同環(huán)境下出現(xiàn)不同的腐蝕情況。
石油化工管道出現(xiàn)外腐蝕的問題主要是因?yàn)榄h(huán)境因素引起的,與管道采用的防腐材料質(zhì)量相關(guān),受到土壤中雜散電流的腐蝕等。比如化學(xué)腐蝕情況,電介質(zhì)與管道金屬表面產(chǎn)生了破壞性的化學(xué)作用,也會(huì)生出腐蝕產(chǎn)物;電化學(xué)腐蝕的情況是石油化工管道常見的腐蝕問題,受到離子導(dǎo)電介質(zhì)的影響,同樣會(huì)對金屬管道的表面產(chǎn)生具有破壞力的電化學(xué)作用;細(xì)菌腐蝕的情況是土壤中的環(huán)境中含有硫酸鹽并且處于缺氧的條件,有機(jī)物與細(xì)菌生物膜中的氫元素就會(huì)還原成硫化物,而細(xì)菌的產(chǎn)物就會(huì)對金屬管道產(chǎn)生腐蝕作用。此外,還包括土壤腐蝕,因?yàn)橥寥乐械目p隙會(huì)存在水與空氣,水中的鹽分會(huì)使土壤具有離子導(dǎo)電性,但一般只有酸性較強(qiáng)的土壤環(huán)境中,才會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問題[1];
企業(yè)可以采取涂層保護(hù)的方式,比如在管道的外壁涂刷瀝青、聚乙烯膠帶等材料,但是長期運(yùn)輸?shù)氖凸艿乐羞€是多使用瀝青與玻璃布包裹的方式,因?yàn)楣艿劳獗诘姆栏夹g(shù)比較多,所以技術(shù)人員一般會(huì)通過腐蝕的原理來選擇與之對應(yīng)的方式,目前國內(nèi)主要選擇的防腐材料是熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層,最新的防腐技術(shù)是鋼制管道橡膠硫化外防腐技術(shù),可以對以往防腐材料性能方面的不足加以彌補(bǔ)。電化學(xué)保護(hù)的方法主要是陰極保護(hù),有時(shí)即使在管道上采取布設(shè)防護(hù)層的方法,也會(huì)存在一定的缺陷,如果防腐層上出現(xiàn)了小孔,那么腐蝕問題就會(huì)隨之加劇,所以技術(shù)人員可以采取陰極保護(hù)的方法,使腐蝕產(chǎn)物與金屬管道之間不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng),那么管道就會(huì)免受腐蝕的問題[2]。
管道中運(yùn)輸?shù)氖团c天然氣中含有一定的二氧化硫及二氧化碳等物質(zhì),具有一定的腐蝕性,所以管道內(nèi)壁會(huì)受到影響,并且在一定環(huán)境下,可能會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)壁穿孔。如硫化氫腐蝕金屬的問題,因?yàn)榱蚧瘹鋵儆诒容^強(qiáng)的酸性介質(zhì),在金屬出現(xiàn)裂紋時(shí),硫化氫的成分會(huì)加劇金屬的脆化,導(dǎo)致金屬開裂。在多相流腐蝕環(huán)境中,管道受到的影響還分為沖蝕環(huán)境、腐蝕環(huán)境,其產(chǎn)生的段塞流是非常嚴(yán)重的,在多重作用下,水層會(huì)在管道中的下層,油成分則處于上層,油與水的流速是不同的,因此產(chǎn)生的段塞流就會(huì)對管道的內(nèi)壁形成摩擦,有時(shí)管道頂部可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)露腐蝕。
因?yàn)楣艿纼?nèi)壁的腐蝕是由介質(zhì)及內(nèi)部的環(huán)境引起的,所以技術(shù)人員可以在其中加入少量的緩蝕劑,對腐蝕的過程加以控制,許多油氣開發(fā)的現(xiàn)場都會(huì)使用有機(jī)緩蝕劑,可以在實(shí)踐應(yīng)用中取得理想的效果。而且緩蝕劑的成本并不高,操作比較簡單,可根據(jù)運(yùn)行環(huán)境受到的腐蝕問題嚴(yán)重與否,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)緩蝕劑的濃度?;蛘呒夹g(shù)人員可以在管道內(nèi)壁設(shè)置內(nèi)涂層,借助相關(guān)檢測器材檢驗(yàn)管道內(nèi)壁是否光滑,依照光澤度來判斷內(nèi)壁的腐蝕情況,其原理在于在管道內(nèi)壁建立一個(gè)隔離層,將金屬材質(zhì)的管道與介質(zhì)之間隔離開,就能夠起到一定的防腐蝕作用,也可以有效的減少安全事故。
石油化工管道的防腐技術(shù)應(yīng)用需要技術(shù)人員依照實(shí)際的腐蝕條件來做出應(yīng)對方案,不同的腐蝕條件有不同的應(yīng)對方案,技術(shù)人員要根據(jù)情況選擇,一方面要考慮防腐技術(shù)的應(yīng)用效果;另一方面要考慮到技術(shù)應(yīng)用的成本,從綜合角度來設(shè)計(jì)防腐技術(shù)應(yīng)用方案,也可以研究新的防腐技術(shù),降低管道防腐的成本。