摘要:随着石油化工行业的不断发展,石油行业已经成为我国经济发展的中流砥柱。而在我国石油行业开发的过程中急需解决油田输送管道如何有效保护的问题。现阶段油田管道防腐技术已经成为众多专家研究的主要技术之一。本文作者主要对油田输送管道腐蚀的原因进行了详细分析,并对油田集输管道防腐技术加以探讨。
关键词:油田;集输管道;腐蚀;防腐技术
引言
对于石油行业来说,油田的开采固然重要,但是油田的运输则更为重要。由于油田的集中输送管道是埋在地下的,因此很容易出现腐蚀的情况,这就会导致油气泄露,并且油田在运输的过程中就会存在很大的安全隐患。对于油气的集中输送管道来讲,其腐蚀是有一定原因的,下文笔者将对这些原因进行分析,并提出了防腐蚀的相关技术。
一、油田集中输送管道腐蚀的原因
1、硫化物的腐蚀
由于油田集中输送管道传送的是油气,而油气本身就含有一定的硫化物,这些硫化物就包含了硫化氢、二氧化硫等,这些气体将会和油田集中输送管道中的氧气发生化学反应,所以就会造成整个输送管道的腐蚀。而对于油田开采来说,在油田开采的过程当中往往会存在一些碱性物质,这些碱性的化学物质也会对油田的集中疏通管道产生一定的腐蚀。对于硫化物的腐蚀过程中最常见的是硫化氢和硫化钠的腐蚀,因为硫化氢能够溶于水,所以硫化氢在管道中会和水发生化学反应形成氢离子和硫离子,这两种离子会吸附在整个油田集输管道的表面,与管道当中的铁离子发生化学反应,这就导致了管道的腐蚀。而对于硫化钠来讲,主要是由于在油田的开采过程中会析出硫化钠物质,而硫化钠在管道中会发生强烈的化学反应,而腐蚀油田集输管道。另外,硫化钠的腐蚀和温度有一定的关系,因为对于油田的输送管道来讲会存在不同的温度,而硫化钠在温度高的情况下会发生剧烈的反应腐蚀管道,相反在温度低的环境下金属材料并不会产生很大的影响,但是随着时间的积累也会对管道产生一定的腐蚀。
2、管道材质及焊接的影响
在现阶段我国油田集中输气管道的材质一般采用钢铁材质,管道施工的过程当中不可避免会出现焊接的情况,而据调查在我国的油田集中输送管道腐蚀的案例中80%是由于焊接处的腐蚀而导致油气泄露,这就体现了管道焊接部位防腐蚀能力是比较弱的。因为两节输气管道焊接的过程中是采用人工或机器焊接的方法将油田集输管道融合在一起,而在焊接的过程中一些缝隙的焊接有可能出现不牢固的情况,又很容易出现由于腐蚀而导致穿孔的现象。除此之外,钢铁也分三六九等,不同钢材的管道材质也能够影响管道的腐蚀,如果在油田集输管道生产的过程中没有严格按照标准去制作管道,这就会导致管道的质量得不到认证,而在使用的过程中出现腐蚀的情况就比较大,因此对于管道的材质以及焊接处会对集中输送管道的腐蚀产生一定的影响。
二、油田集中输送管道防腐蚀的技术
1、注重输送管道材料的选择
对于油田的集中输送管道来讲,材料的选择是至关重要的。笔者在上文中已经提到主要腐蚀油田集输管道的化学物质为硫化物,这就包含了硫化氢和硫化钠。所以在选择输送管道材料时应当选择不会和硫化氢和硫化钠发生化学反应的材质,但是集中输送管道一般采用的都是金属性材质,对于金属性材质来讲,主要分为合金材质、纯钢铁材质和不锈钢三种,经过实验的调查,对于硫化物的腐蚀性来讲,不锈钢材质制作的油田输送管道的腐蚀速度是最慢的,因为不锈钢运输管道在制作的过程中会在表面上镀一层金属镍等物质,这些物质能够隔离硫化物的腐蚀,从而使管道的腐蚀速度变慢。而合金钢材和纯钢的防腐蚀性比较差,因此不建议选用合金钢或纯钢作为原材料来制作油田集输管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,选用不锈钢材质作为输送管道还有一个重要的原因就是不锈钢即便遭遇腐蚀也不会出现很大的裂痕,对于不锈钢材质来说,其辅食深度比较浅,不会造成大面积的油气泄漏等事故,所以不锈钢材质是现阶段为止制作油田集中输送管道的最佳材质。
2、采用缓冲腐蚀剂等化学物质防止腐蚀
对于油田集中输送管道的防腐技术来讲,除了在制作管道过程中材料的防腐蚀性选择外,还可以通过缓冲腐蚀剂等化学物致来防止腐蚀。一般来说可以采用物理防护层的方法和化学防护层的方法来对管道进行保护。前者主要是在输送管道的表面设置一个防腐蚀层,比如可以利用3PE等金属材料制定防腐保护层或者电镀一层其他的金属来保护缓冲腐蚀剂。第二种就是采用化学方法,在油田的集中输送管道中加入一定的缓冲腐蚀剂来降低油田集中输送管道腐蚀的速度,对于油田集输管道的缓冲腐蚀剂来说有两种,第一种是有机缓冲腐蚀剂,第二种是无极缓冲腐蚀剂,但是对于油田的集中输送管道来说一般会采用无机缓冲腐蚀剂来进行防腐。无论是物理防护层方法还是缓冲腐蚀剂方法,都是现阶段油田集输管道防腐蚀技术中最常用的方法。
3、使用电化学保护方法
现阶段我国油田集中输送管道腐蚀包含两种,第一种酸性腐蚀,第二种碱性腐蚀,而这两种腐蚀都和电化学有关,因此也可以采用电化学防腐蚀技术。而电化学腐蚀技术有两种,第一种为牺牲阳极的阴极保护法,这种保护法实际上就是是牺牲管道中的保护膜而保护实际管道。另一种电化学腐蚀方法也十分常用,那就是强制电流保护法。强制电流保护法主要是将油田集输管道的金属外壳与外加电流的负极进行相连,通过外部电流来降低腐蚀的速度。而外部电流一般是通过埋在地下的辅助阳极,将保护的电流引入到地下土壤当中,通过土壤提供给被保护的金属油田集输管道,让金属油田集输管道在土壤表面发生还原反应,来抑制腐蚀的速度。无论是牺牲阳极的阴极保护法还是强制电流保护法,其根本都是通过电化学反应来使油田集输管道腐蚀速度降低,并不能根本解决油田集输管道的腐蚀问题。
4、做好防腐管理并预防管道的腐蚀
对于防腐的管理来说,实际上就是油气管道的管理单位对输送管道进行检测和检修,让油气集中输送管道始终保持在良好的状态。在对管道进行检修和检查的同时,相关责任单位和技术人员一定要科学合理地使用先进的技术和工具将埋在地下的管道有效的检查,找出可能发现隐患的问题并进行处理,同时相关工作人员在每次检修过后一定要详细记录有哪些管道是后期检修过,哪些管道还没有检修过,这样在管道真正出现泄露的时候便可以有所依据,同时除了检修油田集中输送管道外还需要对管道进行定期的养护,提升管道的防腐蚀能力。根据相关的调查研究能够清楚的了解到油田集中输送管道主要是由于金属材料化学物质发生反应而造成的。所以在对油田集中输送管道进行检修的时候应当选择防腐蚀性较强的材质制造的管道来进行连接。
三、结束语
综上所述,对于油田集输管道来讲,其发生腐蚀的主要因素为化学因素,因此在对油田集输管道进行防腐蚀处理时,首要考虑的也是化学腐蚀的防护。上文笔者介绍了几种油田集输管道防腐蚀的技术,旨在给相关技术人员提供一定的参考,希望能够在日后的油田集输管道维修和管理中加大维修力度,并定期进行监测检查,从而延长油田集中输送管道的使用寿命。
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论文作者:于立春1,张清梅1,李庆华1,王艳2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签:管道论文; 油田论文; 腐蚀剂论文; 硫化钠论文; 材质论文; 硫化物论文; 油气论文; 《基层建设》2019年第1期论文;