關(guān)于石油管道工程的防腐技術(shù)的研究

金滿宇　王海龍

摘 要：本文對(duì)關(guān)于石油管道工程的防腐技術(shù)進(jìn)行研究。首先，簡要地闡述了石油管道腐蝕的原因。其次，針對(duì)這些問題，提出了涂層以及陰極保護(hù)技術(shù)等的石油管道工程防腐相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：石油管道工程；防腐技術(shù)；涂層

隨著我國工業(yè)以及經(jīng)濟(jì)的大力蛻變，石油能源的需求量也跟隨著越來越大，這就使得石油運(yùn)輸成為了工業(yè)上極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于石油管道的安全問題來說，最先意識(shí)到的，應(yīng)該就是石油管道工程的防腐技術(shù)工作。因此，本文就石油管道腐蝕的原因入手，針對(duì)這些問題，提出了涂層以及陰極保護(hù)技術(shù)等的石油管道工程防腐相關(guān)技術(shù)。

1 石油管道腐蝕的原因

目前石油運(yùn)輸管道采用的材料主要是碳化無縫鋼管、直縫電阻焊鋼管、螺旋焊縫鋼管三種，它們都是比較特殊的金屬材料，有著嚴(yán)格的規(guī)格。主要的腐蝕方式有三種：

1.1 化學(xué)腐蝕

首先，當(dāng)金屬管道長期裸露在空氣中，就會(huì)跟空氣中的氧氣、二氧化硫等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在金屬表面形成一層氧化物、硫化物等，金屬管道在高溫、潮濕的環(huán)境下容易發(fā)生反應(yīng)，而且還會(huì)造成脫碳現(xiàn)象的發(fā)生，影響金屬管道運(yùn)輸?shù)陌踩?。其次，管道運(yùn)輸?shù)氖椭羞€有多種有機(jī)物和酸性物質(zhì)，容易對(duì)金屬管道的內(nèi)層產(chǎn)生腐蝕，破壞金屬管道。

1.2 電化學(xué)腐蝕

當(dāng)金屬管道在湖泊、河流、海洋以及含水分較多的空氣等介質(zhì)中時(shí)，介質(zhì)中的各種氯化鈉等電解質(zhì)溶液就會(huì)在管道表面形成一層極薄的水膜，金屬就會(huì)和這層水膜發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，金屬就會(huì)變成金屬離子進(jìn)入水膜形成金屬的氫氧化物，這樣金屬性質(zhì)就會(huì)被改變，管道也會(huì)很快被一層腐蝕。

1.3 微生物腐蝕

當(dāng)金屬管道處在埋地情況時(shí)，土壤中的硫酸鹽還原菌、金屬還原菌等就會(huì)對(duì)金屬管道的表面產(chǎn)生一定的腐蝕。這些細(xì)菌往往增加局部腐蝕的可能性，形成點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。管道外部形成的腐蝕沉積對(duì)管道的破壞較為嚴(yán)重，成為管道更換的重要原因。

2 石油管道工程的防腐技術(shù)

石油管道工程的防腐技術(shù)主要采用涂層防腐和陰極保護(hù)以及其它輔助技術(shù)相結(jié)合的方法來防治石油運(yùn)輸管道的腐蝕。

2.1 涂層防腐技術(shù)

涂層防腐主要指石油管道外壁的防腐涂層和內(nèi)壁的減阻涂層。將納米技術(shù)應(yīng)用到涂料之中，通過對(duì)有機(jī)涂層和無機(jī)涂層之間的補(bǔ)充，改進(jìn)防腐材料，不僅能夠增加防腐材料的性能，更加可以提高其防水性、耐磨性，以便達(dá)到優(yōu)質(zhì)的防腐效果。

采用無溶劑防腐涂層的方式對(duì)管道進(jìn)行防腐，其主要是針對(duì)內(nèi)壁來說的。因?yàn)樵谑椭幸欢〞?huì)存在一部分無法去掉的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)依附于石油管道內(nèi)壁，時(shí)間一長，就會(huì)造成管壁的腐蝕。這時(shí)，就需為管道內(nèi)壁涂抹上一層防護(hù)膜，這層防護(hù)膜一定要是穩(wěn)定性好而且還不會(huì)對(duì)石油造成污染的耐油防腐涂料——無溶劑環(huán)氧涂層。它會(huì)對(duì)管道石油產(chǎn)生減阻效用。

2.2 陰極保護(hù)技術(shù)

2.2.1 犧牲陽極陰極保護(hù)

通過犧牲陽極陰極保護(hù)技術(shù)對(duì)金屬和合金進(jìn)行的保護(hù)是有一定局限性的，其條件必須是選擇的金屬以及合金的電位一定要負(fù)于此保護(hù)管道的金屬電位，同時(shí)，要將這種金屬或者合金與需要被保護(hù)的管道金屬的電性有效地連接在一起。這種保護(hù)的原理是依賴于較負(fù)一方的金屬通過不斷腐蝕后產(chǎn)生許多的電流來保護(hù)管道金屬。特點(diǎn)是總投資費(fèi)用相對(duì)較少，施工簡便，使用即為常見，而且在過程中也不用進(jìn)行特殊的維護(hù)。但是，美中不足就是適用的范圍不是很廣。

2.2.2 外加電流陰極保護(hù)技術(shù)

在石油運(yùn)輸管道中使用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)是十分常見的，其主要是根據(jù)在回路中添加一道直流電的方法進(jìn)行保護(hù)的。當(dāng)回路依靠陽極的輔助時(shí)，就能夠順利把直流電傳輸?shù)叫枰Ｗo(hù)的管道金屬之上，利用這個(gè)方法將金屬改變成為陰極，成功實(shí)現(xiàn)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。它的適用范圍相比其他技術(shù)來說較大，在進(jìn)行外加電流陰極保護(hù)的過程中，需要注意保證管道的絕緣沒有問題，堅(jiān)決杜絕管道電流的流失的現(xiàn)象。

通常來說，在石油運(yùn)輸方面更加偏向于外加電流陰極保護(hù)。其主要針對(duì)大部分石油管道的保護(hù)工作，只有遇到一些極為特殊的地質(zhì)環(huán)境時(shí)，才會(huì)選擇犧牲陽極陰極保護(hù)的方法。

2.3 緩蝕劑

在石油管道的施工中，預(yù)防腐蝕是尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這就需要緩蝕劑的幫助。緩蝕劑主要應(yīng)用在腐蝕介質(zhì)之中，當(dāng)加入能夠能夠抑制腐蝕的特殊用劑后，就可以降低腐蝕速度，保護(hù)管道不受腐蝕的侵?jǐn)_。但其本身卻有很大的選擇性以及局限性，只能夠在特定的管道之中加入一點(diǎn)點(diǎn)的緩蝕劑，作為輔助其他技術(shù)的措施而已。不過，這仍然是防止石油管道發(fā)生腐蝕的好辦法。

3 總結(jié)

經(jīng)過上述涂料的相關(guān)闡述，可以知道涂層的使用原理是物理阻隔，做到外界環(huán)境不會(huì)侵染到金屬的效果。如果在涂層上出現(xiàn)針孔或者是其他破損的情況，就會(huì)在很大程度上造成腐蝕問題，這就需要利用陰極保護(hù)技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，但投資費(fèi)用相對(duì)過高，而且效果也不是特別明顯，因此，在對(duì)金屬管道進(jìn)行防腐保護(hù)措施時(shí)，還要加入涂層共同對(duì)管道保護(hù)。這對(duì)管道的防腐具有很大的意義。

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