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摘要：在石油工业中，广泛存在管道中硫化氢腐蚀问题。硫化氢不仅容易造成部分或者全面腐蚀，还会导致硫化物应力腐蚀开裂和氢致开裂等一系列破裂问题，这样的事故一旦发生，就会造成重大损失甚至威胁到人类生命财产安全。因此检测石油管道中是否存在硫化氢腐蚀以及分析有效的应对对策，对于防止事故发生或是提高经济效益都是十分重要的。本文通过对石油管道中硫化氢腐蚀检测方法分析，探讨硫化氢的腐蚀机理，提出防止硫化氢腐蚀的有效对策。
关键词：石油管道；硫化氢；检测技术；应对对策
1 前言
随着我国石油产业的快速发展，错综复杂的石油管道存在不同程度的腐蚀和损坏，由于油气易燃易爆，一旦发生泄漏就会严重影响石油企业的正常生产，还会对周围环境造成严重污染。这些石油管道建设时间与技术类型不一样，且管道分布复杂，给石油管道的运行、更新以及维护带来一定的难度。石油管道中硫化氢腐蚀检测可以发现管道的腐蚀隐患，对腐蚀隐患起到及时准确预警的作用，确保石油管道的安全运行。通过分析硫化氢的腐蚀机理以及影响因素，借鉴国内外常选用的腐蚀防护方法，选择合适的检测技术，并对已经发生腐蚀的位置采取有效的对策。
2 石油管道中硫化氢腐蚀检测技术机理
干燥的硫化氢对金属材料是无腐蚀作用的，硫化氢在水中才具备腐蚀性，溶于水后的硫化氢对金属石油管道会形成均匀腐蚀和局部腐蚀。在石油管道中，硫化氢溶于水之后立刻就会电离并且呈酸性，当硫化氢的浓度值较低时，就会产生较致密的膜，可以阻止铁离子通过，从而降低石油管道的腐蚀速率。当硫化氢浓度值较高时，就会生成黑色分层状的硫化亚铁膜，这种膜会与石油管道形成原电池，加速石油管道腐蚀速率。
3 石油管道硫化氢腐蚀的主要类型
3.1全面腐蚀
主要减少了输油管道的整体厚度。石油管道是金属材料，金属是硫化氢腐蚀，表面不均匀，会引起一些硫化氢沉淀，这些问题影响着石油运输的质量和效率。
3.2氢鼓泡腐蚀
这种腐蚀有两个主要原因。一方面，氢存在；另一方面，金属本身也存在质量问题。前者主要是湿硫化氢引起的钢的腐蚀，后者是材料质量控制的问题。腐蚀的主要过程是氢气渗入管道钢，钢的非金属部分在长期腐蚀下会出现氢气泡。
3.3氢至开裂腐蚀
这种由腐蚀类型引起的情况是非常复杂的，主要是理论还没有足够的结果，在硫化氢的影响下，受各种因素的影响，会导致氢裂解。
4 造成腐蚀的主要原因
4.1硫化氢浓度因素
浓度必须是影响腐蚀速率的决定性因素。在酸性条件下，金属材料的硫化氢腐蚀非常严重，如果硫化氢浓度达到一定的标准，则会出现管道延性断裂，随着浓度的增加，管道损伤会更加严重，影响管道运输的稳定性。
4.2电位因素
主要是电化学极化效应，如果溶液为中性，则阳极溶液会在化学反应作用下进入，腐蚀对管道的影响，而阳极极化实际上并不影响管道的破裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果溶液是酸性的，管道会腐蚀断裂，阴极计划会加速腐蚀工程，如果溶液是碱性的，硬质阳极会产生钝化现象，钝化膜作为改变点，管道腐蚀层表面会出现。
4.3材料因素
材料本身的金属硬度和强度会影响腐蚀效果，强度越高，腐蚀敏感性越高，材料的硬度越高，硫化氢腐蚀敏感性就会相应提高。另外是金属加工过程，金属冷加工后会增加硬度、应力，并产生一些因机械咬合变形而出现的材料，这种材料易受硫化氢腐蚀。
4.4环境因素
环境会受到温度、温升的影响，硫的溶解度会降低，因此温度会减缓腐蚀，当温度高于22摄氏度时，硫化氢的腐蚀效果会显著降低。也与流速有关，因为硫化氢本身是一种流体，随着时间的延长会腐蚀速率的降低，如果流体在高速，然后腐蚀表面的钢材料将洗下来，金属管道将高速一直在腐蚀过程中，但如果流量过低，容易设定液体，管道也将改善腐蚀速率，所以控制气体流量在一定范围内。
4.5石油管道发生硫化氢腐蚀后，主要表现为腐蚀点坑以及管壁变薄且出现蚀损斑等。石油管道中硫化氢腐蚀检测主要针对管壁的变化情况进行测量和分析，得出石油管道中硫化氢腐蚀的相关数据。国内外对于石油管道中硫化氢腐蚀问题做了大量的工作，并提出了很多有效的检测技术，其中一些技术已被应用并取得了比较好的效果。射线法用于所有石油管道中硫化氢局部腐蚀检测，检测技术简单，辐照范围较广，一般情况下只需把射线源放在石油管道的一侧，照相底片放置在另一侧进行检测，射线测厚仪还可以在线检测管道的壁厚，方便随时掌握管道关键部位的硫化氢腐蚀情况，这种对于石油管道安全运行还是很实用的。渗透检测技术是将被检测的石油管道表面涂上荧光燃料渗透液，经过一段时间后渗透液可以渗进表面开口的缺陷中，然后除去管道表面的渗透液，涂上显像剂，在光源的作用下，被腐蚀部分的渗透液痕迹就会被凸显出来包括被腐蚀的形状以及分布情况，这种检测技术简单、直观，但是需要较长的检测时间。漏磁检测技术是将石油管道用铁磁性材料磁化后，通过铁磁材料的导磁率与非磁性材料的导磁率不同的特点，被腐蚀的石油管道表面就会出现漏磁场，可以检测出腐蚀的相关状况，漏磁检测技术操作简单并且检测技术速度快，适用于石油管道中细小部分硫化氢腐蚀的检测。
5 对石油管道中硫化氢腐蚀的应对对策
石油管道中硫化氢的腐蚀容易导致管道材料开裂并引发大量恶性事故，为了最大程度地抑制硫化氢腐蚀，减少事故的发生，必须采取有效手段来应对硫化氢腐蚀。在腐蚀介质中加入缓蚀剂对于应对石油管道硫化氢腐蚀是有重要意义的，利用缓蚀剂的防腐作用来缓解石油管道中的腐蚀，缓蚀剂的针对性很强，用于含硫化氢酸环境中的缓蚀剂通常会选择含氧的有机缓蚀剂。在石油管道材料上加保护层，采用耐腐蚀性较高的金属或者涂料涂层来作为保护层，涂层涂料主要靠隔绝石油管道与腐蚀介质的接触来应对硫化氢腐蚀，随着防腐涂料的不断创新和发展，涂层保护技术越来越被石油行业重视。
5.1涂抹保护层
这种保护可以节约成本，提高管道的性能。在施工中，材料的耐腐蚀性较强，通常用于钢表面会经常涂上保护层，使管道能起到保护作用，硫化氢的作用也能起到抗腐蚀的作用。
5.2添加缓蚀剂
管道环境较差，容易产生水管表面膜腐蚀，缓蚀剂是为了解决这种情况，可以减少腐蚀电流，延长管道的寿命。缓蚀剂与电解质相互作用，在金属表面形成保护。在应用中，缓蚀剂更具有针对性，能有效地避免腐蚀。
5.3提升钢材质量
提高材料质量是一种非常有效的方法。是目前最好的铝化钢材料，该材料对硫化氢具有良好的适应性，在高温环境下，性能将会更加优越，并且在生产过程中，可以消除氢原子，使硫化氢腐蚀防护更具针对性。铝化钢具有明显的抗硫化氢性能，并制造出来管道的好材料。
结束语：
在潮湿环境中的硫化氢介质对石油管道输送危害性是较大的，随着为我国石油企业的不断发展，原油管道中硫化氢的含量也在不断增加，硫化氢腐蚀会造成氢脆、氢鼓泡以及硫化物应力腐蚀等较大危害。通过社会科技的不断发展，石油管道中硫化氢腐蚀技术也越来越多样和成熟，硫化氢引起的石油管道腐蚀是一个复杂过程，受许多因素影响，因此在腐蚀检测技术的选择上为了取得更好的检测效果，我们要采取合适有效的技术手段。同时，在石油管道中也要采取多种应对硫化氢腐蚀的对策，相互结合，取长补短，加强和完善在石油管道中硫化氢防腐施工和施工后的管理。
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论文作者:高立红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/15
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