AKRAM ALI

作者簡(jiǎn)介?：AKRAM?ALI（1992—），男，也門(mén)塔伊茲人，博士在讀，主要?????研究方向?yàn)榻饘俨牧?/p>

摘? 要：在石油與天然氣管道研究工作中，關(guān)于其腐蝕的防護(hù)一直是研究的焦點(diǎn)問(wèn)題，但現(xiàn)階段常用的防護(hù)手段多為防腐層與陰極防護(hù)。為此，在文中主要對(duì)二者的保護(hù)措施展開(kāi)了相應(yīng)地闡述，并重點(diǎn)分析了兩種保護(hù)手段存在的問(wèn)題，旨在為后續(xù)的石油與天然氣管道防腐研究提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：石油與天然氣管道;腐蝕防護(hù);問(wèn)題分析

引言：當(dāng)前，金屬材料所出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題已然是全世界范圍內(nèi)所出現(xiàn)的共同問(wèn)題，其在各行各業(yè)中都有所存在。依據(jù)相關(guān)技術(shù)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)報(bào)告表明，全球每年大約有1/3的金屬材料出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，并且還導(dǎo)致了巨大金額的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和一系列潛在的安全隱患。對(duì)此，在文章中筆者主要對(duì)石油與天然氣管道的2種防腐手段，即防腐層及陰極保護(hù)，分別進(jìn)行了闡述了，并重點(diǎn)總結(jié)了這2種方法在實(shí)際應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展中所具有的問(wèn)題，旨在為后續(xù)的相關(guān)防腐研究提供一定的參照。

一、石油與天然氣管道腐蝕防護(hù)的作用及意義

石油與天然氣管道腐蝕防護(hù)的作用及意義在全球各地的行業(yè)生產(chǎn)中，都投入了巨大的人力、財(cái)力等用于展開(kāi)金屬防腐的研究[1]。當(dāng)前，防腐層已然是防范金屬發(fā)生腐蝕的重要手方法之一。防腐層的優(yōu)點(diǎn)諸多，例如經(jīng)濟(jì)性、使用范圍大、便捷等。作為能夠延緩金屬發(fā)生腐蝕的經(jīng)濟(jì)手段之一，防腐層的性能主要由其類(lèi)型、涂層材料與金屬基體間的所具有的粘附力及厚度等參數(shù)決定。在具體的生產(chǎn)過(guò)程中，選用與生產(chǎn)環(huán)境相契合的涂層是相當(dāng)關(guān)鍵的，適宜的防腐層有助于對(duì)設(shè)備保護(hù)延緩腐蝕的發(fā)生，不但能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限，同時(shí)還能夠保證設(shè)備的安全運(yùn)行。作為石油與天然氣管道防腐的第一道防線，防腐層主要功能是為了防止，諸如離子、水等腐蝕因子與石油與天然氣管道發(fā)生直接性的接觸。

二、石油與天然氣管道主要保護(hù)方式

石油與天然氣管道主要保護(hù)方式——防腐層在中國(guó)，對(duì)天然氣石油工業(yè)的設(shè)備保護(hù)工作中是最早對(duì)防腐層進(jìn)行研究的，同時(shí)也具有著相當(dāng)高的水平，但是國(guó)內(nèi)的起步相對(duì)而言也較晚。而隨著經(jīng)濟(jì)水平及科技能力的不斷提升，防腐層在石油與天然氣管道、工業(yè)裝置以及容器方面也得到了有效的應(yīng)用，從而使得涂層的類(lèi)型及性能也正處于不斷改進(jìn)的發(fā)展勢(shì)頭當(dāng)中。

現(xiàn)階段，國(guó)際上在設(shè)備上所使用的涂層材料也是 多種多樣的，不同的涂層所具有的防腐性也有著很大 的差異性。比如醇酸樹(shù)脂類(lèi)涂層，其優(yōu)點(diǎn)主要有材料 易獲得、種類(lèi)多樣、性能優(yōu)越等，然而其耐腐蝕性能 差;而以往所常用的環(huán)氧樹(shù)脂防腐材料中有著高含量 的有機(jī)化合物，易產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，所以被逐漸 放棄，而水溶性環(huán)氧樹(shù)脂材料，逐漸變成了發(fā)展的重 點(diǎn)目標(biāo);環(huán)氧亞鐵材料大部分情況下是作為中間涂層 使用的，張騫等在研究中測(cè)試了其耐鹽的電化學(xué)參 數(shù)，結(jié)果表明其具有較高的耐蝕性和防腐性[2]。 然而從實(shí)際的防腐層檢測(cè)分析可知，因?yàn)樵诰唧w 的施工工作中由于機(jī)械沖撞、加工等操作會(huì)導(dǎo)致金屬 表面出現(xiàn)破損以及其他方面的問(wèn)題，主要是因?yàn)楦g 性介質(zhì)會(huì)從這些金屬表面的破損處逐漸擴(kuò)散到石油與天然氣管道-涂 層的金屬表面，從而對(duì)涂層與金屬界面間所形成的作 用力產(chǎn)生破壞，從而導(dǎo)致防腐層的分離;此外，在涂 層與金屬之間所形成縫隙當(dāng)中，會(huì)形成缺氧的密閉環(huán) 境從而得到氧分子濃度差的化學(xué)電池體系，石油與天然氣管道金屬 為陽(yáng)極從而導(dǎo)致水解反應(yīng)的發(fā)生，此電化學(xué)體系會(huì)造 成界面處出現(xiàn)腐蝕物質(zhì)累積，從而出現(xiàn)了局部的腐蝕 應(yīng)力，二者共同造成了防腐層的脫落。

從現(xiàn)場(chǎng)勘探的結(jié)果分析可知，與防腐層的老化情 況相對(duì)比而言，導(dǎo)致石油與天然氣管道防腐失效的關(guān)鍵性原因 就是防腐層脫離。當(dāng)防腐層出現(xiàn)脫離的情況時(shí)，大部 分情況下是因?yàn)槠渥陨碓谶M(jìn)行加工時(shí)就存在著不合格的問(wèn)題，從而使得防腐蝕與石油與天然氣管道并未有效的契合，這 種情況下所出現(xiàn)的密閉環(huán)境中并不存在腐蝕介質(zhì)，所以電化學(xué)腐蝕未出現(xiàn)[3]。唯有在防腐層出現(xiàn)破損的情況 下，土壤中腐蝕介質(zhì)的入侵，從而導(dǎo)致防腐層-金屬界面的擴(kuò)散，才會(huì)在原電池出現(xiàn)后產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，特別 是在干濕環(huán)境中，所導(dǎo)致的防腐層脫落情況才會(huì)越發(fā) 嚴(yán)重。

三、石油與天然氣管道主要保護(hù)方式

石油與天然氣管道主要保護(hù)方式——陰極保護(hù)陰極保護(hù)在對(duì)的長(zhǎng)輸石油與天然氣管道防腐中具有重要作用，其可以有效避免或緩解防腐層所存在的缺陷而導(dǎo)致的石油與天然氣管道腐蝕。但是在超高壓電路、電氣化鐵軌等線路當(dāng)中陰極保護(hù)會(huì)對(duì)管線的保護(hù)系統(tǒng)造成一定程度的干擾，從而導(dǎo)致陰極保護(hù)無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成防腐層的脫落。近幾年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于石油天然氣等自然資源的需求量與日俱增，多石油與天然氣管道并行敷設(shè)的情況不斷加劇，在石油與天然氣管道鋪設(shè)時(shí)間及所屬不同的狀況下，所導(dǎo)致的并行石油與天然氣管道間陰極保護(hù)存在著非常嚴(yán)重的相互干擾現(xiàn)象。當(dāng)陰極保護(hù)體系中具有的雜亂電流流入到石油與天然氣管道周邊的土地時(shí)，會(huì)形成非常強(qiáng)烈的土地電位差。當(dāng)石油與天然氣管道被迫汲取土地中的電流時(shí)，會(huì)造成石油與天然氣管道電位的負(fù)偏移，若電位負(fù)偏移過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致石油與天然氣管道發(fā)生析氫現(xiàn)象從而導(dǎo)致防腐層的脫落;當(dāng)石油與天然氣管道向土地中釋放電流時(shí)，則會(huì)造成石油與天然氣管道的電位發(fā)生正偏移，從而極易導(dǎo)致欠保護(hù)和管到腐蝕的問(wèn)題出現(xiàn)。CuiGan等通過(guò)BEASY數(shù)值模擬軟件對(duì)不同參數(shù)的陰極保護(hù)體系所具有的干擾進(jìn)行了相應(yīng)的研究，數(shù)據(jù)證實(shí)，在土壤電導(dǎo)率不斷增加的情況下，其所具有的干擾會(huì)出現(xiàn)降低的現(xiàn)象;而小范圍的涂層損傷會(huì)集中更多的干擾。

四、結(jié)語(yǔ)

防腐層與陰極保護(hù)的使用是現(xiàn)階段石油與天然氣管道防腐的主要手段。然而因?yàn)殡s散電流的存在，導(dǎo)致對(duì)該干擾區(qū)的陰極保護(hù)準(zhǔn)則一直有著爭(zhēng)議，而且在強(qiáng)烈雜散的電流環(huán)境下會(huì)燒蝕防腐層，所以還必須加強(qiáng)雜散電流干擾區(qū)的石油與天然氣管道防腐保護(hù)以及相關(guān)保護(hù)準(zhǔn)則的深入探索。

參考文獻(xiàn)：

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