摘要:輸油站工藝管線(xiàn)在原油輸送的過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用,工藝管線(xiàn)一旦出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題,勢(shì)必會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。但是,在輸油站日常運(yùn)行過(guò)程中,工藝管線(xiàn)極易受到周邊環(huán)境、油品特性等因素的影響,使得工藝管線(xiàn)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,進(jìn)而危及輸油站的穩(wěn)定運(yùn)行。因此,必須做好輸油站工藝管線(xiàn)的防腐保護(hù)工作。本文主要對(duì)輸油站工藝管線(xiàn)常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型進(jìn)行了分析,并提出了有效的防腐措施。
關(guān)鍵詞:輸油站;工藝管線(xiàn);腐蝕;防腐措施
由于原油成分復(fù)雜,很容易使生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。在原油輸送的過(guò)程中,由于各種不利因素的影響,使得輸油管線(xiàn)不可避免地出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題,工藝管線(xiàn)一旦出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題,就會(huì)造成管線(xiàn)的泄漏,給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,做好輸油站工藝管線(xiàn)的腐蝕保護(hù)非常重要。相關(guān)企業(yè)必須針對(duì)輸油站工藝管線(xiàn)腐蝕的原因進(jìn)行分析,并采取有效的防腐措施,提高輸油站的工作質(zhì)量與效率,更好地保障輸油站的正常運(yùn)行。
1輸油站工藝管線(xiàn)常見(jiàn)腐蝕類(lèi)型
1.1均勻腐蝕
均勻腐蝕也即全面腐蝕,是一種常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型。常發(fā)生在金屬管道的表面,腐蝕的過(guò)程可以預(yù)測(cè),同時(shí)腐蝕的深度相對(duì)均勻。因此,該種類(lèi)型的管道腐蝕一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,只要在發(fā)生腐蝕后,通過(guò)一定的計(jì)算就可以預(yù)測(cè)管道壽命。設(shè)計(jì)人員可以在管道設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮這些因素,以提高管道的使用年限。
1.2點(diǎn)腐蝕
金屬管道表面的電化學(xué)不均勻性是導(dǎo)致點(diǎn)腐蝕出現(xiàn)的主要原因。點(diǎn)腐蝕是一種局部腐蝕,同時(shí)也是一種可能會(huì)造成嚴(yán)重事故的腐蝕類(lèi)型。點(diǎn)腐蝕首先會(huì)出現(xiàn)在腐蝕管道表面的局部位置,隨著腐蝕程度的加深,可能會(huì)在管道表面形成小的孔洞。這些小孔會(huì)存在于管道表面的較小的范圍內(nèi),使管道表面變得粗糙。由于點(diǎn)腐蝕發(fā)生的過(guò)程中,腐蝕物質(zhì)會(huì)將孔洞遮擋住,因此,腐蝕孔不容易發(fā)現(xiàn),很容易造成突發(fā)性的原油泄漏事故。管道內(nèi)部表面或保護(hù)層出現(xiàn)的缺陷點(diǎn)和薄弱點(diǎn)是點(diǎn)腐蝕容易發(fā)生的位置。
1.3縫隙腐蝕
縫隙腐蝕常發(fā)生在石油管道的連接處或管道內(nèi)部存在金屬或非金屬滯留物的部分??p隙腐蝕本質(zhì)上更符合電化學(xué)腐蝕的特征,縫隙外的金屬同縫隙內(nèi)的金屬物質(zhì)構(gòu)成原電池,加速了對(duì)管道內(nèi)壁的破壞??p隙腐蝕發(fā)生的條件比較低,因此,幾乎所有的輸油管道都存在發(fā)生縫隙腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)??p隙腐蝕通常分為初期和后期兩個(gè)階段。在腐蝕發(fā)生的初期,金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng),大量消耗縫隙內(nèi)部的氧氣,一段時(shí)間后,縫隙內(nèi)氧氣不足以提供氧化還原反應(yīng)的需要,此時(shí)反應(yīng)被迫停止。當(dāng)縫隙腐蝕進(jìn)入后期發(fā)展階段,縫隙內(nèi)部金屬繼續(xù)發(fā)生腐蝕,生成帶正電的金屬離子,導(dǎo)致縫隙內(nèi)部正價(jià)離子過(guò)剩,為了保持平衡,縫隙外部帶負(fù)電的氯離子遷移到縫隙內(nèi)部,生成氯鹽。隨后,氯鹽水解產(chǎn)生氫離子,使縫隙內(nèi)的 pH 值下降,酸性環(huán)境使得金屬的腐蝕速度進(jìn)一步加快。
2輸油站工藝管線(xiàn)防腐措施研究
2.1合理選擇工藝管線(xiàn)材料
為了保障輸油站的安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須從源頭上控制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,在工藝管線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)輸送原油的規(guī)模、特性對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇,進(jìn)行科學(xué)選材,從源頭上保證工藝管線(xiàn)的運(yùn)行質(zhì)量。對(duì)于不同的材質(zhì),由于材料不同,那么運(yùn)行過(guò)程中具有的優(yōu)勢(shì)也不盡相同,這就要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)輸油站實(shí)際運(yùn)行的需要進(jìn)行選擇,兼顧工藝管線(xiàn)的運(yùn)行的溫度和壓力變化。在施工的過(guò)程中,施工人員應(yīng)該統(tǒng)籌考慮管線(xiàn)材質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù),不斷地提高輸油站工藝管線(xiàn)的運(yùn)行效率,進(jìn)一步避免工藝管線(xiàn)腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。此外,還應(yīng)該做好施工的維護(hù)工作,這樣能夠顯著地延長(zhǎng)工藝管線(xiàn)的使用周期,從而使得輸油站高效穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2陰極保護(hù)
陰極保護(hù)法對(duì)于輸油站工藝管線(xiàn)而言,是十分重要的防腐保護(hù)措施。陰極保護(hù)法也稱(chēng)作犧牲陽(yáng)極法,通過(guò)埋設(shè)鎂、鋁、 鋅等陽(yáng)極金屬來(lái)達(dá)到管道防腐的目的。陽(yáng)極需要埋放在潮濕的土壤中,與被保護(hù)管道之間沒(méi)有其他金屬障礙物。由于不同陽(yáng)極材料適用的環(huán)境不同,因此,在設(shè)計(jì)犧牲陽(yáng)極法時(shí)還要充分了解管道架設(shè)位置的土壤屬性。目前,該技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于輸油企業(yè)工藝管線(xiàn)防腐措施中,能夠從很大程度上避免輸油站場(chǎng)工藝管線(xiàn)出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題,不僅能夠提高輸油效率,而且能夠降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。
2.3外加電流保護(hù)
輸油站工藝管道外加電流防腐是最常見(jiàn)的保護(hù)方法,同時(shí),也是輸油站最為有效的防腐解決措施。外加電流主要是通過(guò)給被保護(hù)的金屬管道提供充足的保護(hù)電流,并使電流保持在理想分布狀態(tài)。外加電流的使用時(shí)間應(yīng)該同管道的使用壽命相匹配,還要盡量減少陰極設(shè)備對(duì)周?chē)饘贅?gòu)件的影響,并將其放置在不容易受到破壞的地方。技術(shù)人員在對(duì)工藝管道進(jìn)行外加直流電流的過(guò)程中,要注意充分發(fā)揮外加電流的作用。不斷地對(duì)保護(hù)的工藝管線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)添加多種化學(xué)元素,在陽(yáng)極電流的作用下,能夠有效地提高管線(xiàn)的防腐效率,顯著的改善輸油站工藝管線(xiàn)的腐蝕效果。
2.4使用緩蝕劑
對(duì)于輸油站來(lái)說(shuō),對(duì)工藝管線(xiàn)的內(nèi)壁涂抹防腐保護(hù)層具有一定的難度,因此,采用在管道內(nèi)部添加緩蝕劑,可以有效預(yù)防腐蝕的介質(zhì),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝管線(xiàn)的防腐保護(hù)。從介質(zhì)性質(zhì)角度上來(lái)說(shuō),緩蝕劑法分為有機(jī)緩蝕劑法和無(wú)機(jī)緩蝕劑法兩種。(1)有機(jī)緩蝕劑法。在一般情況下,若輸油站工藝管線(xiàn)之中存在的是酸性介質(zhì)環(huán)境,就需要應(yīng)用有機(jī)緩蝕劑法才能實(shí)現(xiàn)防腐。有機(jī)緩蝕劑的作用機(jī)理為離子附著在金屬管道的表面,從而可以在氫離子對(duì)金屬造成腐蝕的過(guò)程中起到阻斷作用,從而有效減緩腐蝕的速度。(2)無(wú)機(jī)緩蝕劑法。若輸油站工藝管線(xiàn)之中存在的是中性介質(zhì),通常會(huì)選擇無(wú)機(jī)緩蝕劑法來(lái)實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。無(wú)機(jī)緩蝕劑的作用機(jī)理是利用金屬離子與工藝管線(xiàn)的金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使金屬表面形成一層保護(hù)膜,有效阻隔腐蝕的發(fā)生。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,輸油站工藝管線(xiàn)的防腐保護(hù)對(duì)于整個(gè)輸油站的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。在工藝管線(xiàn)運(yùn)行的過(guò)程中,必要做好站內(nèi)工藝管線(xiàn)的防腐工作,通過(guò)合理選擇工藝管線(xiàn)材料、陰極保護(hù)、外加電流保護(hù)和使用緩蝕劑等相應(yīng)的防腐措施,降低工藝管線(xiàn)發(fā)生腐蝕的幾率,改善工藝管線(xiàn)的運(yùn)行性能,促進(jìn)石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:王燕輝(1980-),男,湖北襄陽(yáng)人,助理工程師,從事輸油工藝和設(shè)備管理工作。