摘要：随着工业化程度的不断加快，在工业生产中对石油的需求量增多，而石油行业也迅速崛起并快速发展。在石油开采中会用到大型机械设备，这些设备的性能是否完善、功能是否齐全将影响到石油开采的效率和质量。但是石油中含有的硫化物质、氯化物以及氢元素、环烷酸等容易造成机械设备腐蚀，加上设备本身设计存在不合理之处就会加剧腐蚀，使腐蚀更为严重。因此，为保证石油开采作业正常进行，必须采用合理高效的防腐技术，才能保证机械设备能正常稳定且持续地工作。本文将在分析石油机械腐蚀原因的基础上，简要谈谈如何做好石油机械防腐工作。
关键词：石油开采；机械设备；防腐技术
1石油机械腐蚀原因分析
导致石油机械设备产生腐蚀的原因又多种，但主要是因为石油中含有容易发生氧化反应的硫化物、环烷酸等化学物质。加上机械设备本身在设计时没有充分考虑到防腐效果，防腐设计技术不够先进，很多是针对低度含硫原油设计的，结构大多存在不合理之处，所以更容易发生腐蚀现象。
1.1石油中的多硫化物对机械设备产生腐蚀
石油中含有大量的硫化物，而大部分石油开采是利用机械设备进行钻探开采的，也就是说机械设备会直接接触石油，导致石油中的硫化物和机械设备表面发生反应而形成氧化物质、造成机械设备的腐蚀。这些硫化物会对石油机械设备产生不同程度的腐蚀，空气中的其他元素也会对机械设备产生不利影响，比如二氧化碳和石油反应造成设备腐蚀。此外，石油中的硫化物也容易导致石油中的水分、酸和硫化氢等多重接触，使设备腐蚀更加严重，甚至会直接导致设备无法工作，给石油开采带来极大的负面影响。
1.2石油中的氯化物对机械设备产生腐蚀
石油中还含有氯离子，氯离子在氧气作用下会和机械设备表面的金属物发生氧化反应，比如盐分和机械设备的铁元素发生卤水反应出现水解现象导致盐酸的产生，在盐酸的腐蚀下机械设备腐蚀程度加剧。若机械设备中含有没有经过处理的石油，在和空气接触后，水和氧气会和石油进一步反应而使腐蚀更为严重。石油机械设备发生腐蚀以后将降低机械设备使用的安全性和稳定性，影响石油开采作业，导致石油开采效率不高、石油产量减少。
1.3石油中的环烷酸对机械设备产生腐蚀
石油中含有有机酸，而有机酸的主要成分是环烷酸，环烷酸的化学性质十分强烈，在和机械设备的铁元素接触后会产生化合反应，导致机械设备表面被严重腐蚀，降低设备的使用性能、安全性和可靠性，甚至会使设备无法正常运作。
1.4石油中的氢元素对机械设备产生腐蚀
石油和空气中的氢元素，在高温状态下，导致其氢分压快速上升，从而造成设备损伤、鼓泡，甚至表面脱落和腐蚀的问题。发生氢腐蚀以后会使机械设备的表面刚才和内部脱碳，使钢材强度、塑性等急剧下降而影响设备的使用性能。
2石油机械防腐技术研究
2.1使用科学合理的防腐蚀原料
防腐蚀材料有很多，比如沥青、油漆等都是防腐性能较好的材料，如果在机械设备生产中使用这些材料，或在设备表面喷涂就能提高设备的性能，避免空气以及石油和设备直接接触而产生反应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些防腐材料不仅有较强的隔离防腐作用，而且涂抹十分简单，防腐效率较高。
2.2改造传统机械设备设计方式
在石油开采机械设备在设计时就要考虑如何通过设计优化来达到主动防腐的目标，一般石油机械设备的构造比较复杂，可能会使机械应力和热应力聚集，积液和积尘也会带来严重的腐蚀问题。所以，在机械设备构造设计时应从防腐角度出发，既要满足机械设备的使用功能，又可以通过构件几何形状的降低、选择防腐蚀较好的材料、减少焊接缝避免积液积尘问题出现、焊接时采用连续焊接避免应力集中等方式来达到良好的防腐目的。
2.3添加表面防腐蚀材料
在石油机械设备表面可通过喷涂铝元素和喷砂的方式使设备表面具有较强的抗腐蚀能力。在表面喷涂防腐蚀材料第一具有屏蔽性作用，也就是使石油机械设备和大气中的其他元素以及原油等隔离开来，减缓设备腐蚀。其次加入防腐材料以后，因为这些材料有更强的腐蚀能力，所以使其先作为阳极而被石油中的化学物质腐蚀掉，使机械钢材阳极消失，起到保护设备钢材的作用。第三还具有后续防腐蚀喷层的物理隔绝功效，也就是在喷涂防腐材料的过程中，要注意做好后续封孔处理，选择附着力较强且耐化学性较好的面漆进行喷涂。
2.4电镀防腐蚀方法
电镀方式防腐是石油机械设备防腐中最常用的方法之一，通过在机械设备表面电镀的方式增加一层金属表层。在该金属的抗氧化和抗腐蚀能力比原来设备的金属耐受性要强得多，可采用物理电镀的方式使机械表面的铁元素和酸性物质隔离开来，避免石油中的酸性物质和机械发生氧化反应而产生锈蚀等问题。此外，电镀防腐层的成本较低，对金属表层材料要求不高，技术难度小，所以被广泛应用到了机械设备防腐中。
2.5衬氟防腐工艺
在石油机械设备中，其中酸化压裂设备是最容易发生腐蚀的地方，这是因为该设备要长期接触酸液，酸液会加剧设备的腐蚀。为减缓腐蚀，可采用衬氟防腐技术，采用乙烯衬氟材料在机械设备的表面进行喷涂处理，以提高机械设备的防腐能力。具体操作时需要注意的是，第一在喷涂时必须保证材料的干净干燥，及时清除材料中的长石和游离物质。第二必须先对衬氟材料进行性能测试，其各参数要符合防腐工艺要求，尤其应保证材料和钢材线形膨胀系数一致才能保证两者之间具有较强的粘合性，由此才可进行衬氟防腐。
2.6添加缓蚀剂
首先石油本身的酸性较强，单纯对石油管线进行防腐处理很难达到理想的效果。加上在钻探过程中会产生钻井液、完井液等，这些液体也含有腐蚀性较强的添加剂。为此可通过加入缓蚀剂来降低各种液体的酸性、腐蚀性，从而达到保护机械设备的目标。
3结语
综上所述，由于在石油、天然气开采中，机械设备长期在复杂的环境下工作必然会引起不同程度的腐蚀问题而影响工作效率，对石油生产产生不利。因此，必须加强对石油机械设备的维护检修，采取相应的防腐技术和具体措施，这样才能降低设备腐蚀程度，减少因设备腐蚀造成的成本支出，既保证了石油开采的安全稳定性，又能给石油企业带来可观的经济效益，推动石油行业健康发展。
参考文献
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论文作者:袁哲1,李永新2,赵世龙3,王连杰4
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
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