探析輸油站工藝管線腐蝕和防腐措施

摘要：輸油站工藝管線在原油輸送的過程中發(fā)揮著非常重要的作用，工藝管線一旦出現(xiàn)腐蝕問題，勢必會造成非常嚴(yán)重的后果。但是，在輸油站日常運(yùn)行過程中，工藝管線極易受到周邊環(huán)境、油品特性等因素的影響，使得工藝管線發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，進(jìn)而危及輸油站的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須做好輸油站工藝管線的防腐保護(hù)工作。本文主要對輸油站工藝管線常見的腐蝕類型進(jìn)行了分析，并提出了有效的防腐措施。

關(guān)鍵詞：輸油站;工藝管線;腐蝕;防腐措施

由于原油成分復(fù)雜，很容易使生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲的設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題。在原油輸送的過程中，由于各種不利因素的影響，使得輸油管線不可避免地出現(xiàn)腐蝕問題，工藝管線一旦出現(xiàn)腐蝕問題，就會造成管線的泄漏，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好輸油站工藝管線的腐蝕保護(hù)非常重要。相關(guān)企業(yè)必須針對輸油站工藝管線腐蝕的原因進(jìn)行分析，并采取有效的防腐措施，提高輸油站的工作質(zhì)量與效率，更好地保障輸油站的正常運(yùn)行。

1輸油站工藝管線常見腐蝕類型

1.1均勻腐蝕

均勻腐蝕也即全面腐蝕，是一種常見的腐蝕類型。常發(fā)生在金屬管道的表面，腐蝕的過程可以預(yù)測，同時腐蝕的深度相對均勻。因此，該種類型的管道腐蝕一般不會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，只要在發(fā)生腐蝕后，通過一定的計(jì)算就可以預(yù)測管道壽命。設(shè)計(jì)人員可以在管道設(shè)計(jì)時充分考慮這些因素，以提高管道的使用年限。

1.2點(diǎn)腐蝕

金屬管道表面的電化學(xué)不均勻性是導(dǎo)致點(diǎn)腐蝕出現(xiàn)的主要原因。點(diǎn)腐蝕是一種局部腐蝕，同時也是一種可能會造成嚴(yán)重事故的腐蝕類型。點(diǎn)腐蝕首先會出現(xiàn)在腐蝕管道表面的局部位置，隨著腐蝕程度的加深，可能會在管道表面形成小的孔洞。這些小孔會存在于管道表面的較小的范圍內(nèi)，使管道表面變得粗糙。由于點(diǎn)腐蝕發(fā)生的過程中，腐蝕物質(zhì)會將孔洞遮擋住，因此，腐蝕孔不容易發(fā)現(xiàn)，很容易造成突發(fā)性的原油泄漏事故。管道內(nèi)部表面或保護(hù)層出現(xiàn)的缺陷點(diǎn)和薄弱點(diǎn)是點(diǎn)腐蝕容易發(fā)生的位置。

1.3縫隙腐蝕

縫隙腐蝕常發(fā)生在石油管道的連接處或管道內(nèi)部存在金屬或非金屬滯留物的部分?？p隙腐蝕本質(zhì)上更符合電化學(xué)腐蝕的特征，縫隙外的金屬同縫隙內(nèi)的金屬物質(zhì)構(gòu)成原電池，加速了對管道內(nèi)壁的破壞?？p隙腐蝕發(fā)生的條件比較低，因此，幾乎所有的輸油管道都存在發(fā)生縫隙腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)?？p隙腐蝕通常分為初期和后期兩個階段。在腐蝕發(fā)生的初期，金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，大量消耗縫隙內(nèi)部的氧氣，一段時間后，縫隙內(nèi)氧氣不足以提供氧化還原反應(yīng)的需要，此時反應(yīng)被迫停止。當(dāng)縫隙腐蝕進(jìn)入后期發(fā)展階段，縫隙內(nèi)部金屬繼續(xù)發(fā)生腐蝕，生成帶正電的金屬離子，導(dǎo)致縫隙內(nèi)部正價離子過剩，為了保持平衡，縫隙外部帶負(fù)電的氯離子遷移到縫隙內(nèi)部，生成氯鹽。隨后，氯鹽水解產(chǎn)生氫離子，使縫隙內(nèi)的 pH 值下降，酸性環(huán)境使得金屬的腐蝕速度進(jìn)一步加快。

2輸油站工藝管線防腐措施研究

2.1合理選擇工藝管線材料

為了保障輸油站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須從源頭上控制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，在工藝管線設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)輸送原油的規(guī)模、特性對材料進(jìn)行合理的選擇，進(jìn)行科學(xué)選材，從源頭上保證工藝管線的運(yùn)行質(zhì)量。對于不同的材質(zhì)，由于材料不同，那么運(yùn)行過程中具有的優(yōu)勢也不盡相同，這就要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)輸油站實(shí)際運(yùn)行的需要進(jìn)行選擇，兼顧工藝管線的運(yùn)行的溫度和壓力變化。在施工的過程中，施工人員應(yīng)該統(tǒng)籌考慮管線材質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，不斷地提高輸油站工藝管線的運(yùn)行效率，進(jìn)一步避免工藝管線腐蝕問題的發(fā)生。此外，還應(yīng)該做好施工的維護(hù)工作，這樣能夠顯著地延長工藝管線的使用周期，從而使得輸油站高效穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2陰極保護(hù)

陰極保護(hù)法對于輸油站工藝管線而言，是十分重要的防腐保護(hù)措施。陰極保護(hù)法也稱作犧牲陽極法，通過埋設(shè)鎂、鋁、 鋅等陽極金屬來達(dá)到管道防腐的目的。陽極需要埋放在潮濕的土壤中，與被保護(hù)管道之間沒有其他金屬障礙物。由于不同陽極材料適用的環(huán)境不同，因此，在設(shè)計(jì)犧牲陽極法時還要充分了解管道架設(shè)位置的土壤屬性。目前，該技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于輸油企業(yè)工藝管線防腐措施中，能夠從很大程度上避免輸油站場工藝管線出現(xiàn)腐蝕問題，不僅能夠提高輸油效率，而且能夠降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。

2.3外加電流保護(hù)

輸油站工藝管道外加電流防腐是最常見的保護(hù)方法，同時，也是輸油站最為有效的防腐解決措施。外加電流主要是通過給被保護(hù)的金屬管道提供充足的保護(hù)電流，并使電流保持在理想分布狀態(tài)。外加電流的使用時間應(yīng)該同管道的使用壽命相匹配，還要盡量減少陰極設(shè)備對周圍金屬構(gòu)件的影響，并將其放置在不容易受到破壞的地方。技術(shù)人員在對工藝管道進(jìn)行外加直流電流的過程中，要注意充分發(fā)揮外加電流的作用。不斷地對保護(hù)的工藝管線進(jìn)行優(yōu)化，通過添加多種化學(xué)元素，在陽極電流的作用下，能夠有效地提高管線的防腐效率，顯著的改善輸油站工藝管線的腐蝕效果。

2.4使用緩蝕劑

對于輸油站來說，對工藝管線的內(nèi)壁涂抹防腐保護(hù)層具有一定的難度，因此，采用在管道內(nèi)部添加緩蝕劑，可以有效預(yù)防腐蝕的介質(zhì)，以此來實(shí)現(xiàn)對工藝管線的防腐保護(hù)。從介質(zhì)性質(zhì)角度上來說，緩蝕劑法分為有機(jī)緩蝕劑法和無機(jī)緩蝕劑法兩種。（1）有機(jī)緩蝕劑法。在一般情況下，若輸油站工藝管線之中存在的是酸性介質(zhì)環(huán)境，就需要應(yīng)用有機(jī)緩蝕劑法才能實(shí)現(xiàn)防腐。有機(jī)緩蝕劑的作用機(jī)理為離子附著在金屬管道的表面，從而可以在氫離子對金屬造成腐蝕的過程中起到阻斷作用，從而有效減緩腐蝕的速度。（2）無機(jī)緩蝕劑法。若輸油站工藝管線之中存在的是中性介質(zhì)，通常會選擇無機(jī)緩蝕劑法來實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。無機(jī)緩蝕劑的作用機(jī)理是利用金屬離子與工藝管線的金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬表面形成一層保護(hù)膜，有效阻隔腐蝕的發(fā)生。

3結(jié)束語

綜上所述，輸油站工藝管線的防腐保護(hù)對于整個輸油站的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。在工藝管線運(yùn)行的過程中，必要做好站內(nèi)工藝管線的防腐工作，通過合理選擇工藝管線材料、陰極保護(hù)、外加電流保護(hù)和使用緩蝕劑等相應(yīng)的防腐措施，降低工藝管線發(fā)生腐蝕的幾率，改善工藝管線的運(yùn)行性能，促進(jìn)石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：王燕輝（1980-），男，湖北襄陽人，助理工程師，從事輸油工藝和設(shè)備管理工作。