孫銳

摘 要：目前，中國很多油田的開發(fā)已進(jìn)入中、高含水開發(fā)期，石油管道運輸系統(tǒng)的腐蝕問題越來越嚴(yán)重，其中石油管道焊接接頭的腐蝕尤為嚴(yán)重，由此引起的石油開發(fā)泄露以及管道系統(tǒng)的安全問題頻發(fā)，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，因此不斷改進(jìn)和提高石油管道接頭的焊接技術(shù)和方法是做好石油管道接頭的防腐工作的關(guān)鍵因素，也才可能使得石油運輸管道的使用壽命延長和更好的運輸原油。

關(guān)鍵詞：石油管道;焊接接頭;腐蝕與防護(hù)

我國許多主力油田已進(jìn)入中、高含水開發(fā)期，隨著綜合含水的不斷上升，油、氣、水集輸系統(tǒng)的腐蝕日趨嚴(yán)重，腐蝕成為影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素，是造成管道事故的最主要原因。管道腐蝕過程中，焊接接頭處尤為嚴(yán)重。由于在焊接接頭處，焊接熱循環(huán)對防腐涂層的破壞及焊接應(yīng)力、化學(xué)成分、物理化學(xué)性能的不均勻性，增加了接頭處的腐蝕。集輸管線的腐蝕穿孔多發(fā)生在焊接接頭處，接頭成為整條管線的薄弱環(huán)節(jié)。因此，分析研究石油管道焊接接頭的腐蝕及防護(hù)措施意義重大。

1石油管道接頭的焊接

石油管道的鋪設(shè)需要標(biāo)準(zhǔn)長度的管道來完成，而焊接石油管道因為具有成本低、工藝性好以及易于制作等優(yōu)點而被廣泛運用于石油管道的鋪設(shè)工程中，可以說石油運輸管道接頭的焊接技術(shù)對石油運輸管道的鋪設(shè)工程起著關(guān)鍵性作用。但是目前石油管道的焊接技術(shù)存在燒穿和流體從管壁帶著熱量兩個問題，這在一定程度上制約了石油管道的鋪設(shè)以及石油開發(fā)工作的進(jìn)行。所以我們要不斷的研究石油管道的焊接原理以及改進(jìn)焊接方法，從而不斷促進(jìn)石油開發(fā)工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

石油管道接頭的焊接方法主要有焊條電焊弧、閃光焊接、氣體保護(hù)焊接和接頭感應(yīng)焊接。焊條電弧焊在石油管道接頭焊縫處采用纖維素型焊條進(jìn)行根焊和熱焊，然后再進(jìn)行填充焊和蓋面焊，且前者與后者所采用的焊條型號是不相同的。閃光對焊的原理是運用兩個相同規(guī)格和相同材料的接頭通過低電壓（12V）和高電流（700-1000A）來融化，然后在加上一定的壓力擠壓焊接在一起。氣體保護(hù)焊是利用氣體作為電弧介質(zhì)保護(hù)電弧和焊接處、通過直流電流（100-500A）來焊接。接頭感應(yīng)焊接是先將兩個相對的接頭加工成相互適應(yīng)配合的內(nèi)外坡口，然后使用高頻感應(yīng)將接頭加熱使之接合。

2石油管道焊接接頭的腐蝕

石油管道的焊接工藝的熱循環(huán)容易導(dǎo)致石油管道的焊接接頭組織發(fā)生變化，加上力學(xué)性能以及電化學(xué)性能的不穩(wěn)定性，石油管道的焊接接頭容易被腐蝕，從而大大降低了石油管道的石油壽命。目前我國大多采用電焊弧生產(chǎn)石油管道，但是這種石油管道的焊接及其容易導(dǎo)致焊縫的氫致開裂和硫化物應(yīng)力腐蝕。油氣運輸管道的焊接還存在不足之處，主要是燒穿，和流體從管壁帶走熱量。

2.1石油管道焊接接頭腐蝕的原因

腐蝕是由管道接頭材料以及周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的管道接頭的變質(zhì)和破壞。石油管道接頭的腐蝕包括硫酸鹽腐蝕（SRB）、溶解氧腐蝕、二氧化碳腐蝕、硫化氫腐蝕、垢下腐蝕、應(yīng)力腐蝕。

2.1.1四周物質(zhì)的腐蝕性對管道的腐蝕

能腐蝕石油運輸管道接頭的物質(zhì)一般包括二氧化碳、有機(jī)硫化物和各種礦物質(zhì)等，周圍土壤的性質(zhì)及其它的微生物與介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng)弱息息相關(guān)，但是，由于長途運輸管道涉及的土壤性質(zhì)比較復(fù)雜多變，要想準(zhǔn)確評定其腐蝕性存在一定的難度。

2.1.2周圍介質(zhì)的物理性狀的影響

因為石油管道大多采用埋地鋪設(shè)，所以管道周圍的地下水的變化以及各種植物根系都會對石油管道造成腐蝕。

2.1.3施工因素和焊接材料的影響

石油管道焊接材料的選取對其是否容易遭受腐蝕有著至關(guān)重要的影響，而且在進(jìn)行管道鋪設(shè)時是否綜合考慮周圍環(huán)境對后期管道的壽命也會造成嚴(yán)重的影響。

2.2石油管道接頭腐蝕的影響

石油管道焊接接頭腐蝕不僅是造成石油失效事故的關(guān)鍵原因，石油管道焊接接頭腐蝕會穿孔造成石油泄漏，進(jìn)一步引起石油爆炸事故;而且管道接頭的腐蝕還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失，石油泄漏、爆炸，會造成石油污染

和產(chǎn)生一系列有害化學(xué)物質(zhì)，嚴(yán)重影響著我們生存的環(huán)境;此外，石油是不可再生資源，是寶貴的礦產(chǎn)資源，腐蝕穿孔導(dǎo)致的大量原油泄漏就是一筆不可估算的經(jīng)濟(jì)損失，而且還制約著油田的開發(fā)，不利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也會帶來間接的經(jīng)濟(jì)損失。

3石油管道焊接接頭防護(hù)措施

石油管道接頭的腐蝕問題是一直以來都存在的，要想做好石油管道的腐蝕防護(hù)工作，不僅要了解其腐蝕的原因，更是要從技術(shù)上解決腐蝕問題。由石油管道焊接接頭的腐蝕原因可知，石油管道的防護(hù)

主要從以下幾處著手：

①因環(huán)境選材;②涂層防腐;③改進(jìn)石油運輸管道接頭的焊接方法以及增強(qiáng)石油運輸管道鋪設(shè)工程的質(zhì)量監(jiān)測;④陰極保護(hù)。管道鋪設(shè)所經(jīng)過的地區(qū)地形與環(huán)境都是不同的，所以要根據(jù)實際環(huán)境情況選擇合適的管道焊接接頭材料，從根本上對石油管道進(jìn)行防護(hù)。有些石油管道焊接接頭的材料容易受到二氧化碳等介質(zhì)的腐蝕，這時候可以采用涂層防腐方法。用涂料均勻的涂在石油管道焊接接頭處，使之與腐蝕介質(zhì)隔離而達(dá)到防護(hù)作用;其中含有防蝕涂層、復(fù)合涂層、三層聚乙烯/聚丙烯涂層、環(huán)氧粉末涂層和液體聚氯酯涂層。石油管道接頭的焊接技術(shù)在一定程度上決定了其耐腐蝕程度，所以不斷改進(jìn)焊接技術(shù)增強(qiáng)石油管道接頭的耐腐蝕程度也是石油管道防護(hù)的有效方法之一;當(dāng)然，管道鋪設(shè)工程的質(zhì)量也是影響管道壽命的重要原因，所以在施工的過程中要加強(qiáng)工程質(zhì)量的監(jiān)測，全面綜合評估周圍環(huán)境和土壤情況，在施工時就做好防護(hù)措施。陰極保護(hù)也是目前常用的方法之一，管道接頭的腐蝕包括電化學(xué)腐蝕，陰極保護(hù)法可以有效防止電化學(xué)腐蝕，進(jìn)而提高管道接頭的抗腐蝕能力;其中包含犧牲陽極法和強(qiáng)制電流保護(hù)法。

4結(jié)束語

石油運輸管道焊接接頭的腐蝕具有普遍性和廣泛性，是石油運輸管道的最常見問題之一，但是石油管道的腐蝕會帶來嚴(yán)重的社會危害和經(jīng)濟(jì)損失，所以盡管石油管道焊接接頭的防護(hù)及其復(fù)雜和困難，但是我們還要不斷研究石油管道的防護(hù)和改進(jìn)防護(hù)措施。本文從石油管道焊接接頭的腐蝕出發(fā)，介紹了石油管道腐蝕的原因以及危害，有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識到石油管道防護(hù)的重要性;本文還提出了石油管道防護(hù)的幾個主要及常用的方法，我們要注重石油管道的防護(hù)，不斷完善防護(hù)措施，促進(jìn)石油的穩(wěn)定開發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邊春華，張維，劉洪群，王云偉，文杰.304L不銹鋼疏水管焊接接頭的腐蝕疲勞行為[J].腐蝕與防護(hù)，2019，40（08）：608-613.

[2]靳海成，郭靜薇，馮大勇，王敏.無涂層和帶缺陷涂層X70鋼焊接接頭的腐蝕行為研究[J].焊管，2019，42（10）：9-13.

[3]馬鋼，白瑞.高強(qiáng)度油氣長輸管道腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J].中外能源，2018，23（01）：55-62.

[4]張國信，蘇月.石油化工裝備用金屬材料未來發(fā)展趨勢展望[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2018，35（03）：1-5.