石油管道防腐机理与技术探析

近年来, 随着社会经济的高素发展, 人们对能源的需求与日俱增。可以说, 能源争夺是当今世界上一场没有硝烟的战争, 各国都十分重视对能源的开发。而在二十一世纪, 最具代表性的一种能源当属石油。我国地大物博, 有着丰富的石油储备, 目前已经发现的大小油田已有很多, 石油生产量逐年增多。而与此同时, 对石油运输的需求自然也不断提高。管道运输是我国的主要石油运输方式, 具有高效、节能等优点。但受石油本身易燃易爆及腐蚀性等特点的影响, 在石油管道运输过程中极易发生管道腐蚀现象, 继而造成石油泄漏, 引起更大的后果与损失。因此, 对石油管道防腐技术的研究是一项重要课题。

1 石油管道防腐的重要性

管道运输是当今的主要石油运输方式。石油运输管道一般是采用的钢质结构, 这种材质的结构在外界环境的作用下容易产生破坏或者变质, 从而发生腐蚀。而当石油管道发生腐蚀后, 无论是其外形、色泽, 还是其机械性能, 都会产生一定的变化, 且这种变化是不利的, 会在一定程度上缩短石油管道的使用寿命。不仅如此, 当石油管道发生腐蚀后, 其中所运输的石油产品也可能会因此而影响到质量, 以及还可能引起石油泄漏、污染环境等问题。由此可见, 做好石油管道防腐工作是十分重要的, 否则将会引起巨大的安全隐患和经济损失。只有高度重视石油管道腐蚀问题, 采取科学有效的防腐措施, 才能够保障石油管道运输的安全稳定, 提高石油行业的经济效益与社会效益。

2 石油管道腐蚀的原因

(1) 化学腐蚀 石油是一种成分十分复杂的物质, 而石油管道则多是以钢材为主, 管道内部存在很多活泼金属, 如铁等, 当石油与这类金属发生接触后, 石油当中的硫化物质即会与之发生一些化学反应, 从而造成管道腐蚀。其次, 有的石油管道是长期裸露在空气当中的, 而空气当中的许多成分也会与管道金属发生化学反应, 如氧气、氯气、二氧化硫、硫化氢等等。尤其是在高温环境下, 石油管道非常容易被氧化, 以及还经常发生脱碳现象。这些, 都是因化学反应原因而造成的管道腐蚀问题, 即化学腐蚀。

(2) 电化学腐蚀 所谓电化学腐蚀, 顾名思义就是因电化学反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀是由于管道金属与电解质发生了接触所引起的。石油管道都是金属管道, 其表面具有吸附作用, 当处于潮湿环境下, 金属管道表面会产生一层极薄的水膜, 而此时, 管道表面的金属就会与水中的杂质发生接触, 从而引起电化学反应, 将管道金属中的铁元素电解成为游离的铁离子, 再进入水膜当中;同时还会产生许多电子, 随着铁离子进入水膜而逐渐移向杂质, 最终引起氧化反应, 形成红褐色铁锈, 管道也随之被腐蚀。

(4) 金属材料不均匀性腐蚀 石油管道的金属材料具有不均匀性, 从而带来电位差, 对管道产生腐蚀作用。例如, 有的石油管道经过改造过后, 会与原管道存在部分组织成分上的差异, 从而产生了电位差, 造成了管道腐蚀;或是在管道运输过程中, 未使用过的新管道和已使用过的管道也会产生电位差, 进而引起管道腐蚀。

3 石油管道防腐技术

(1) 缓蚀剂防腐 缓蚀剂是一种专门的防腐蚀材料, 在石油当中加入一定的缓蚀剂, 可以有效缓解石油管道的腐蚀问题。不过, 虽然缓蚀剂的成本低廉, 但其存在的缺陷也很明显——工艺复杂、维护工作量大。并且, 石油管道的材质并非单一的, 面对各种不同材质的石油管道, 单一的缓蚀剂很难起到全面的防腐作用, 有时必须要多种防腐剂联用才能够达到理想效果, 但其工艺操作也会变得更加复杂。

(2) 涂层外防腐 涂层外防腐法是一种十分普遍和简单的石油管道防腐方式。常用的防腐涂料主要有环氧涂层、无机非金属图层以及改性涂层等。其中, 环氧涂层是一种新型防腐蚀涂料, 防腐性能十分优异;无机非金属图层为陶瓷类介质, 一般涂于石油管道的外壁;改性涂层则是一种运用了纳米技术的高新涂层, 具有较强的防水、防腐蚀效果。

(3) 内衬层防腐 内涂层防腐技术常用的涂层有两种, 一种是环氧树脂粉末涂层, 一种是聚乙烯粉末涂层。另外, 近年来又出现了一种新工艺, 即耐高温热喷玻璃涂层, 其防腐性能比较优异, 具有很大的发展前景。

(4) 阴极保护技术 对于石油管道的阴极保护, 一般常用强制电流法。强制电流法的设计, 一要满足阴极保护的要求和标准, 能够提供充足的电流;二要能够提供与设计寿命相匹配的辅助阳极系统, 或是对辅助阳极系统定期进行更新。

4 结语

综上所述, 石油作为一种重要能源, 其的运输十分重要。在石油管道运输过程中, 为了避免因管道腐蚀而引起石油泄漏, 引发安全事故, 必须要做好对石油管道的防腐处理, 采取科学有效的防腐技术, 切实保障运输安全。

摘要：管道运输是我国目前的主要石油运输方式, 也是当今世界公认的最安全有效的一种石油运输方式。为了保障石油管道运输的安全性, 做好石油管道的防腐处理是重中之重。引起石油管道腐蚀的原因较多, 现有的防腐技术也有很多种。本文主要介绍了几种常见的石油管道腐蚀原因及防腐技术, 希望对我国的石油管道运输行业发展有一定助益。

关键词：石油管道,管道防腐,防腐技术

参考文献

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