石油管道焊接接頭的腐蝕與防護(hù)

段瑞峰

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部第一工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

與無縫管道相比，將焊接管道當(dāng)作石油運(yùn)輸管道具有成本低且工藝優(yōu)良等特點(diǎn)。同時(shí)，焊接管道可以制作不同類型與不同規(guī)格的石油管道。但焊接工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的熱循環(huán)也會(huì)導(dǎo)致焊縫組織發(fā)生一定的變化，很容易出現(xiàn)電化學(xué)性能與力學(xué)性能的不均勻性問題，降低了焊縫金屬的穩(wěn)定性和耐腐蝕性，進(jìn)而降低了石油運(yùn)輸管道的整體壽命。而腐蝕問題最常出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)位置就是焊接接頭。也就是說，為了推動(dòng)石油工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須要對(duì)石油管道腐蝕問題全面了解，在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)合理的防護(hù)措施。

1 導(dǎo)致石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕的主要原因

1.1 周圍環(huán)境介質(zhì)影響

通常情況下，外界介質(zhì)是導(dǎo)致石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕問題的直接原因。由于石油管道一般都分布在不同的地區(qū)，跨越距離較長(zhǎng)，而每個(gè)地區(qū)的地質(zhì)條件存在明顯差異，因此對(duì)管道抗腐蝕性能所提出的要求也各有不同[1]。比如：石油管道所處的環(huán)境中存在溶解氧、二氧化碳以及硫酸鹽等物質(zhì)且分布比例較高，那么焊接接頭就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕問題，對(duì)管道運(yùn)輸?shù)陌踩栽斐闪藝?yán)重影響。

1.2 焊接材料與施工過程影響

焊接材料在石油管道焊接施工期間具有十分重要的作用。所以，在石油管道正式焊接之前，需要結(jié)合工程實(shí)際情況來選擇最合適的焊接材料，進(jìn)而提高焊接接頭的耐腐蝕性；另外，如果施工過程并沒有考慮環(huán)境影響問題，那么就必然會(huì)影響管道焊接接頭的質(zhì)量，從而造成嚴(yán)重的腐蝕問題，甚至發(fā)生安全事故。

1.3 應(yīng)力腐蝕問題

在石油管道處于運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，由于內(nèi)部存在一定的壓力，并且這種壓力會(huì)時(shí)刻變化，所以對(duì)管道焊接接頭產(chǎn)生了直接沖擊影響，可能會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，那么就會(huì)為石油運(yùn)輸環(huán)節(jié)帶來很嚴(yán)重的安全性問題，整體結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生破壞，從而影響石油運(yùn)輸管道的正常運(yùn)行[2]。

2 石油管道焊接接頭腐蝕防護(hù)措施

2.1 構(gòu)建管道防腐層

在石油運(yùn)輸管道表面涂抹防腐材料是開展管道防腐處理的首要步驟，也是最為關(guān)鍵的防線，這一做法主要就是將深埋在地下的運(yùn)輸管道和土壤以及水等外界影響因素相隔離，確保管道不會(huì)與空氣和雨水等物質(zhì)接觸，但是外表涂抹防腐涂層的管道在安裝以及裝卸等工作方面都會(huì)十分繁瑣。

從環(huán)保角度來看，防腐涂層當(dāng)中對(duì)環(huán)境污染較大的材料十分少見，液體涂料對(duì)于老舊管道的修復(fù)具有十分重要的作用。除了單一的防腐涂層方法之外，還可以采取復(fù)合涂層方式，也就是將單一涂層特性材料進(jìn)行分類，通過化學(xué)粘連將它們結(jié)合在一起，進(jìn)而形成一種綜合型的涂層系統(tǒng)，將單一防腐涂層的各種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行互補(bǔ)[3]。像三層聚乙烯就是當(dāng)前最為常見的綜合性防腐涂層，它不僅擁有較強(qiáng)的防腐蝕性能與抗?jié)B透性，同時(shí)也十分適用于施工條件較為復(fù)雜的環(huán)境中，其自身的綜合性能決定了施工工藝的復(fù)雜性。此外，由于外層聚乙烯通常都會(huì)采取擠出工藝，所以焊接部位很容易出現(xiàn)空鼓情況，這樣一來連接功能就失去了應(yīng)有的效果，涂層也會(huì)漸漸發(fā)生分離，從而造成膜下腐蝕問題。所以不管是采取哪一種防腐與修復(fù)涂層，其功能各有優(yōu)缺點(diǎn)，這也就意味著必須要利用先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而發(fā)揮出綜合性功能。

2.2 陰極保護(hù)

陰極保護(hù)措施對(duì)于管道發(fā)展而言具有十分悠久的歷史，在上個(gè)世紀(jì)五十年代中期就已經(jīng)具備了成熟發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于深埋在地下的石油運(yùn)輸管道而言，陰極保護(hù)通常被當(dāng)作一種附加方式來保護(hù)破損管道涂層，在具體應(yīng)用期間擁有可執(zhí)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)也能夠給出明確規(guī)定和判斷，從而使其具備可參照力度和執(zhí)行令。此外陰極保護(hù)的施工工藝十分簡(jiǎn)單，安裝起來十分便捷，操作管理流程十分容易，對(duì)周圍地下金屬物體也不會(huì)造成影響。

2.3 緩解腐蝕程度與速度

通過在石油管道添加防腐劑，能夠通過其物理與化學(xué)知識(shí)，讓管道、金屬與環(huán)境之間形成不利于腐蝕發(fā)展的防護(hù)層，隔絕一切與腐蝕反應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)變化，從而減緩腐蝕速度與程度。另外，相關(guān)工作人員還需要對(duì)新型科技手段進(jìn)行不斷探索，借鑒其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合自身實(shí)際發(fā)展情況，從而能夠有效應(yīng)對(duì)石油管道腐蝕問題。

3 結(jié)語

綜上所述，石油管道焊接接頭腐蝕問題具有一定的普遍性，是石油運(yùn)輸管道在使用期間的常見問題。一旦石油管道發(fā)生腐蝕問題，那么就會(huì)帶來十分嚴(yán)重的社會(huì)危害和經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，相關(guān)工作人員必須要全面了解石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕的主要原因，從而采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，不斷完善防護(hù)手段，從而促使石油工業(yè)能夠穩(wěn)定發(fā)展。