馮 鑠
(大慶油田工程項(xiàng)目管理有限公司,黑龍江 大慶 163000)
現(xiàn)階段,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,對(duì)于油氣方面的資源耗費(fèi)現(xiàn)象也在逐步增加,如果管道發(fā)生腐蝕必然會(huì)對(duì)管道安全運(yùn)輸油氣資源帶來嚴(yán)重威脅,因此本文針對(duì)油氣管道,詳細(xì)探討油氣管道腐蝕分析及其防腐質(zhì)量控制策略,具有一定現(xiàn)實(shí)意義。
油氣管道在使用期間因長(zhǎng)時(shí)間與外部環(huán)境進(jìn)行接觸,從而使得管道表面發(fā)生一定的侵蝕影響,還會(huì)與外部環(huán)境形成電池原理產(chǎn)生腐蝕,環(huán)境中存在的一些具有腐蝕性特征的物質(zhì)還會(huì)造成管道發(fā)生溶解。從整體上來看油氣管道外部腐蝕,主要原因在于土壤中含有的固體、液體以及氣體三者之間組成一種具有復(fù)雜性特征的溶液體系,再加上土壤是空氣與水分充足狀態(tài)下形成的一種導(dǎo)體,因氧氣分布本身存在不均勻特征,因氧濃度差影響形成一種原電池,從而加劇管道腐蝕。
油氣管道在運(yùn)輸過程中,存在大量的硫化氫、二氧化硫等氣體,油氣在開采時(shí)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的鹵水,以上都會(huì)對(duì)管道內(nèi)部帶來腐蝕影響[1]。其一,硫化氫與水分兩者相遇,很容易發(fā)生分解出現(xiàn)電離反應(yīng),從而導(dǎo)致金屬管道中金屬發(fā)生離子化現(xiàn)象,并產(chǎn)生氫氣,這種情況下也就使得管道因此出現(xiàn)氫脆,若管道處于氧氣相對(duì)充分的環(huán)境下,還會(huì)與金屬產(chǎn)生金屬硫化物,加劇管道腐蝕;其二,若管道所處環(huán)境氧氣充足情況下,二氧化硫與鐵之間發(fā)生反應(yīng)后就會(huì)產(chǎn)生硫酸亞鐵,若硫酸亞鐵處于水分充足狀態(tài)下就會(huì)發(fā)生分解,從而產(chǎn)生金屬氧化物和游離酸,這種情況下就會(huì)出現(xiàn)管道腐蝕惡性循環(huán)現(xiàn)象;其三,油氣管道內(nèi)部中大多數(shù)固相顆粒會(huì)造成管道表面受到磨損,對(duì)于磨損問題發(fā)生大部分是因管道內(nèi)部發(fā)生腐蝕而引起的,為此,若管道內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕,因多向流帶來的沖擊影響就會(huì)形成互相影響的現(xiàn)象,也就是沖蝕性腐蝕,這種腐蝕現(xiàn)象除了沖擊和侵蝕因素造成,還有就是固液氣三相復(fù)雜流體產(chǎn)生氣泡、固體顆粒與管道內(nèi)表面腐蝕物共同造成管道磨損,從而加速了管道內(nèi)部腐蝕。
(1)管道外涂層防腐技術(shù),具體來講,就是將防腐涂料涂刷在管道表面,以此分隔管道與腐蝕介質(zhì),起到防腐的作用。這種防腐技術(shù)是我國(guó)近年管道防腐處理中應(yīng)用效果比較明顯的一種方式,特別是環(huán)氧涂層的應(yīng)用效果更為明顯,具有粘接性、致密性強(qiáng)、耐酸耐堿等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)超過以往所使用的傳統(tǒng)模式下的瀝青、焦油涂層防腐效果;
(2)陰極保護(hù)技術(shù),主要針對(duì)油氣管道出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的一種防腐方式,其應(yīng)用原理是對(duì)容易發(fā)生腐蝕問題的管道,將其作為原電池反應(yīng)陰極,在其中施加一定量的電流,以此來起到轉(zhuǎn)變陰極化。若管道表面電位值處于特定數(shù)值之下,則表明管道表面電位處于平衡狀態(tài)下,從而起到緩解管道腐蝕、保護(hù)管道的作用。
(1)緩蝕劑技術(shù),所謂緩蝕劑,就是基于改變管道物理機(jī)械性地形式來緩解管道腐蝕,在油氣管道防腐處理中,緩蝕劑在其中的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛,當(dāng)前現(xiàn)有的緩蝕劑應(yīng)用機(jī)理主要有成膜機(jī)理、電化學(xué)理論等等,從本質(zhì)上來講,緩蝕劑的作用主要在于改變管道狀態(tài),或者是起到對(duì)管道化學(xué)反應(yīng)速率的減緩,以此來降低腐蝕導(dǎo)致的管道損耗,進(jìn)而延長(zhǎng)管道使用壽命;
(2)內(nèi)涂層及襯里防腐技術(shù),將防腐涂層涂刷在管道內(nèi)表面,是當(dāng)前應(yīng)用比較普遍的一種防腐技術(shù),該防腐技術(shù)的機(jī)理就是借助防腐涂層隔離管道表面和腐蝕物質(zhì),以此來起到預(yù)防管道腐蝕的作用[2]。將防腐涂層涂刷在管道內(nèi)表面,能夠起到對(duì)管道內(nèi)表面腐蝕的環(huán)節(jié)作用,進(jìn)一步提升油氣管道運(yùn)輸效率,除此之外,通過在管道內(nèi)表面鋪設(shè)一層玻璃鋼復(fù)合材料襯里,也能起到對(duì)管道的防腐效果,這主要在于玻璃鋼復(fù)合材料本身具有耐腐蝕,強(qiáng)度大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),特別是在溫度、壓力比較大的管道環(huán)境下有很好應(yīng)用效果。
綜上所述,要想切實(shí)加快我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這就需要對(duì)油氣資源的運(yùn)輸給予高度重視,其中對(duì)管道影響最大的因素在于管道腐蝕,因此這就要求相關(guān)管理人員加大對(duì)腐蝕機(jī)理的分析,從中找到管道發(fā)生腐蝕的原因,以此采用針對(duì)性防腐策略,以此保障我國(guó)油氣事業(yè)健康發(fā)展。