冉允军
(大庆油田工程建设有限公司国内工程事业部西南分公司,黑龙江 大庆 163000)
石油化工管道的管线一般比较长,出现的腐蚀问题也并不相同,可以分为内腐蚀与外腐蚀,简单地来说就是管道内壁腐蚀与管道外壁腐蚀。管道内壁腐蚀主要与油气的质量有关,管道属于金属材质,难免会受到油气中杂质的影响,管道外壁腐蚀主要与运行环境有关,因为管线较长,所以穿越的环境也比较复杂,与土壤直接接触时更容易受到水分中盐物质的影响。若此时管道的涂层不均匀,那么就容易在不同环境下出现不同的腐蚀情况。
石油化工管道出现外腐蚀的问题主要是因为环境因素引起的,与管道采用的防腐材料质量相关,受到土壤中杂散电流的腐蚀等。比如化学腐蚀情况,电介质与管道金属表面产生了破坏性的化学作用,也会生出腐蚀产物;电化学腐蚀的情况是石油化工管道常见的腐蚀问题,受到离子导电介质的影响,同样会对金属管道的表面产生具有破坏力的电化学作用;细菌腐蚀的情况是土壤中的环境中含有硫酸盐并且处于缺氧的条件,有机物与细菌生物膜中的氢元素就会还原成硫化物,而细菌的产物就会对金属管道产生腐蚀作用。此外,还包括土壤腐蚀,因为土壤中的缝隙会存在水与空气,水中的盐分会使土壤具有离子导电性,但一般只有酸性较强的土壤环境中,才会出现严重的腐蚀问题[1];
企业可以采取涂层保护的方式,比如在管道的外壁涂刷沥青、聚乙烯胶带等材料,但是长期运输的石油管道中还是多使用沥青与玻璃布包裹的方式,因为管道外壁的防腐技术比较多,所以技术人员一般会通过腐蚀的原理来选择与之对应的方式,目前国内主要选择的防腐材料是熔结环氧粉末涂层,最新的防腐技术是钢制管道橡胶硫化外防腐技术,可以对以往防腐材料性能方面的不足加以弥补。电化学保护的方法主要是阴极保护,有时即使在管道上采取布设防护层的方法,也会存在一定的缺陷,如果防腐层上出现了小孔,那么腐蚀问题就会随之加剧,所以技术人员可以采取阴极保护的方法,使腐蚀产物与金属管道之间不会产生反应,那么管道就会免受腐蚀的问题[2]。
管道中运输的石油与天然气中含有一定的二氧化硫及二氧化碳等物质,具有一定的腐蚀性,所以管道内壁会受到影响,并且在一定环境下,可能会导致管道内壁穿孔。如硫化氢腐蚀金属的问题,因为硫化氢属于比较强的酸性介质,在金属出现裂纹时,硫化氢的成分会加剧金属的脆化,导致金属开裂。在多相流腐蚀环境中,管道受到的影响还分为冲蚀环境、腐蚀环境,其产生的段塞流是非常严重的,在多重作用下,水层会在管道中的下层,油成分则处于上层,油与水的流速是不同的,因此产生的段塞流就会对管道的内壁形成摩擦,有时管道顶部可能会出现结露腐蚀。
因为管道内壁的腐蚀是由介质及内部的环境引起的,所以技术人员可以在其中加入少量的缓蚀剂,对腐蚀的过程加以控制,许多油气开发的现场都会使用有机缓蚀剂,可以在实践应用中取得理想的效果。而且缓蚀剂的成本并不高,操作比较简单,可根据运行环境受到的腐蚀问题严重与否,适当的调节缓蚀剂的浓度。或者技术人员可以在管道内壁设置内涂层,借助相关检测器材检验管道内壁是否光滑,依照光泽度来判断内壁的腐蚀情况,其原理在于在管道内壁建立一个隔离层,将金属材质的管道与介质之间隔离开,就能够起到一定的防腐蚀作用,也可以有效的减少安全事故。
石油化工管道的防腐技术应用需要技术人员依照实际的腐蚀条件来做出应对方案,不同的腐蚀条件有不同的应对方案,技术人员要根据情况选择,一方面要考虑防腐技术的应用效果;另一方面要考虑到技术应用的成本,从综合角度来设计防腐技术应用方案,也可以研究新的防腐技术,降低管道防腐的成本。