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        油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕問(wèn)題與陰極保護(hù)防腐技術(shù)措施研究

        2023-01-21 06:14:25
        全面腐蝕控制 2022年11期
        關(guān)鍵詞:長(zhǎng)輸陰極保護(hù)防腐

        王 宇

        (大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠監(jiān)督管理中心,黑龍江 大慶 163000)

        0 引言

        油氣長(zhǎng)輸管道應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜,管道內(nèi)部存在多種化學(xué)物質(zhì),易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。陰極保護(hù)法能夠有效抑制化學(xué)反應(yīng),減弱腐蝕現(xiàn)象,延長(zhǎng)管道使用周期。所以,要充分了解該技術(shù)的應(yīng)用機(jī)理,總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),提升使用效果。

        1 油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕的原因

        1.1 油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕機(jī)理的探討

        在油氣長(zhǎng)輸管道中,CO2腐蝕機(jī)理的腐蝕是油氣長(zhǎng)輸管道的主要腐蝕方式。干燥CO2是不會(huì)腐蝕的,只有CO2在與水接觸或溶于高可溶性的烴類中時(shí)才會(huì)產(chǎn)生腐蝕性。恰好,油氣長(zhǎng)輸管道中含有大量的水,而這些油氣又是高溶解性的烴類,會(huì)對(duì)管道造成腐蝕。H2S在水中溶解后,將會(huì)腐蝕油氣長(zhǎng)輸管道。其基本原理為電化學(xué)失重腐蝕。在油氣長(zhǎng)輸管道和周邊環(huán)境中,存在著大量的水,其中存在著溶解氧,在此條件下,油氣長(zhǎng)輸管道將產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)SO2在水溶液中溶解后,與油氣長(zhǎng)輸管道發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成FeSO4。在FeSO4水溶液中進(jìn)行水解,形成Fe3O4和SO42-,SO42-在油氣長(zhǎng)輸管道中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成新的FeSO4,進(jìn)而會(huì)對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道造成二次腐蝕。

        1.2 溫度對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕的影響

        在H2S腐蝕油氣長(zhǎng)輸管道過(guò)程中,溫度對(duì)其腐蝕程度具有很大的影響。從有關(guān)資料中可以看出:在H2S含量為10%的水溶液中進(jìn)行建模,在100℃以下,油氣長(zhǎng)輸管道的腐蝕速度隨溫度的增加而加快。在100~220℃的溫度下,隨著溫度的增加,油氣長(zhǎng)輸管線的腐蝕速度逐漸降低。在溫度持續(xù)升高到220℃時(shí),油氣長(zhǎng)輸管道的腐蝕速度隨溫度增加而加快[1]。

        2 油氣長(zhǎng)輸管道采用陰極保護(hù)的應(yīng)用措施

        2.1 恒電位儀

        根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),將重要的相關(guān)聯(lián)的設(shè)備正確地?cái)[放,以保證在安全范圍之內(nèi)。并將恒定電位計(jì)置于標(biāo)準(zhǔn)位置,并留意與其他儀器的間距及位置。

        2.2 匯流點(diǎn)及參比電極

        一般,有關(guān)人員會(huì)根據(jù)國(guó)家和企業(yè)的施工規(guī)范,對(duì)匯流點(diǎn)的位置以及與其他設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)間距進(jìn)行調(diào)整,以保證安裝的精確度。同時(shí),長(zhǎng)效參考電極也會(huì)被安裝在指定的位置,以保證其他設(shè)備在連接到其他設(shè)備后都可以精確地進(jìn)行連接。另外,就算是在防腐系統(tǒng)中,也要進(jìn)行防腐處理,而且防腐級(jí)別不能太差,這一點(diǎn)也要引起足夠的重視[2]。

        2.3 陽(yáng)極地床

        陽(yáng)極地床的設(shè)置和選址都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選和規(guī)劃的。而且,陽(yáng)極地床的具體參數(shù)也是一清二楚,為了達(dá)到合格、高效的要求,還需要配備相應(yīng)的地床設(shè)備。同時(shí),在安裝地床的時(shí)候要按照施工單位的具體計(jì)劃,在遇到建筑或者擋板時(shí),要保證不會(huì)影響到以后的使用,并且不會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生不利的影響。但在實(shí)施之前,建筑單位必須對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量,以保證工程的順利進(jìn)行。當(dāng)然,具體的施工調(diào)整計(jì)劃也要看現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況而定。

        2.4 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法的應(yīng)用

        油氣長(zhǎng)輸管道的犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,是將兩種不同的金屬放在一個(gè)電解液中,以減少油氣長(zhǎng)輸管道的腐蝕概率。進(jìn)行油氣長(zhǎng)輸管道防腐研究工作的人員,必須對(duì)管道進(jìn)行金屬活性的分析。然后在油氣長(zhǎng)輸管道附近,放置一種金屬活性較高的金屬材料,以取代油氣長(zhǎng)輸管道中的金屬材料,使其失去電子,從而實(shí)現(xiàn)油氣長(zhǎng)輸管道的防腐功能。

        2.5 外加電流陰極保護(hù)法的應(yīng)用

        除了可以在油氣長(zhǎng)輸管道中使用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法以外,在油氣長(zhǎng)輸管道防腐方面,研究人員還可以將油氣長(zhǎng)輸管道與外部電流結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道的陰極保護(hù)。外接電流陰極保護(hù)法是指在油氣長(zhǎng)輸管道上增加一個(gè)電源,以改變其表面的電子。在油氣長(zhǎng)輸管道上,外部供電可以為油氣長(zhǎng)輸管道提供附加的電子,從而取代油氣長(zhǎng)輸管道中的電子損耗。因此,作為陰極的油氣長(zhǎng)輸管道將不會(huì)被腐蝕。其具體方法是在油氣長(zhǎng)輸管道附近埋設(shè)固定陽(yáng)極,而油氣長(zhǎng)輸管道與固定陽(yáng)極之間采用外部供電。然后將外部電源、油氣長(zhǎng)輸管道、固定陽(yáng)極、以及土壤,構(gòu)成一條閉合的電路。也就是說(shuō),在油氣長(zhǎng)輸管道被腐蝕后,會(huì)有一個(gè)固定的陽(yáng)極進(jìn)入土壤,再經(jīng)匯流點(diǎn)返回外部電力裝置,以輔助油氣長(zhǎng)輸管道補(bǔ)充損耗的電子。在此過(guò)程中,油氣長(zhǎng)輸管道能達(dá)到電子平衡,從而為油氣長(zhǎng)輸管道提供了防腐保護(hù)[3]。

        3 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,油氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)技術(shù)效果突出。為了保證技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量,要做好相關(guān)技術(shù)的研究,結(jié)合實(shí)際使用場(chǎng)景,提高技術(shù)應(yīng)用效率。

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