油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展探討

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com58一■腐蝕防護(hù)2016年第19卷石油和化工設(shè)備．油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展探討高娟(中石化石油工程建設(shè)有限公司，北京100020)[摘要]管道儲(chǔ)運(yùn)是一種應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著的油氣運(yùn)輸方式，具有運(yùn)距長、管徑大、壓力高等特點(diǎn)，因此管道的安全性要求很高。筆者對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道中溶解氧、硫化氫和二氧化碳的腐蝕機(jī)理進(jìn)行了介紹，分析了常用管道內(nèi)外腐蝕技術(shù)，展望了管道防腐技術(shù)的研究進(jìn)展。[關(guān)鍵詞]油氣儲(chǔ)運(yùn)；管道；防腐技術(shù)；研究進(jìn)展1管道腐蝕機(jī)理管道內(nèi)防腐不僅要使管道遠(yuǎn)離腐蝕介質(zhì)的侵害，油

2、氣儲(chǔ)運(yùn)管道腐蝕有管道外腐蝕和管道內(nèi)腐更應(yīng)采取措施改善管道內(nèi)部流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提高蝕兩種。在選擇管道外部防腐層時(shí)應(yīng)綜合考慮腐管道內(nèi)壁光潔度，減少水力摩阻。蝕環(huán)境因素、管道運(yùn)行參數(shù)及管道使用壽命等。表1美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)制訂的油田生產(chǎn)中腐蝕的分類標(biāo)準(zhǔn)腐蝕程度均勻腐蝕率(ram／a)點(diǎn)腐蝕率(rm／a)輕微腐蝕：Ic0．0250．127適度腐蝕半0．025～0．125O．127～0．201嚴(yán)重腐蝕幸0．125～O．254O．2O2～O．381極嚴(yán)重腐蝕>0．254>0．381注‘：輕微腐蝕：油管使用壽命>18年；適

3、度腐蝕：油管使用壽命9～18年；嚴(yán)重腐蝕：油管使用壽命2．26～9年；極嚴(yán)重腐蝕：油管使用壽命<2．26年。1．1溶解氧的腐蝕機(jī)理機(jī)理如下式所示：氧作為一種去極化劑，會(huì)加速金屬的腐蝕，陰極：日+2g日2；溶解氧是造成油氣儲(chǔ)運(yùn)管道腐蝕的重要原因之陽極：一。當(dāng)采出水中溶解氧的含量較高時(shí)，會(huì)在管道一2P-÷Fe“：co：+D=H2co,：H2CO3=HCO；+表面形成氧化膜，減緩管道腐蝕，相反溶解氧含H10=H’+oH—tFe+2HCO：~-+2HFe(HCO~÷H1量較低時(shí)，氧化膜很難形成，因而管道腐蝕速度加快。此種情況下

4、的反應(yīng)方程式為：Fe(HCO~)2FeC'O3+(’(十H20．陽極：FeFez+2口一，CO：分壓判斷腐蝕經(jīng)驗(yàn)規(guī)律如下：CO2<0．021陰極：2H+2e一日2：o2+2H2O+4e一40H一MPa時(shí)，不產(chǎn)生腐蝕；CO2=0．021--,0．21MPa時(shí)，為中等腐蝕；CO：>0．21MPa時(shí)，為嚴(yán)重腐蝕。以上反應(yīng)會(huì)生成Fe：，經(jīng)過脫水轉(zhuǎn)化為Fe2O，，是鐵銹的主要成分，鐵銹疏松、多孔，會(huì)對(duì)油氣1-3H2S的腐蝕機(jī)理儲(chǔ)運(yùn)管道造成破壞。H：S在水中溶解度比CO：和o高，pH值越小，1．2CO2的腐蝕機(jī)理鐵的腐蝕情況越嚴(yán)重

5、，化學(xué)反應(yīng)情況如下：CO是油氣中的伴生氣，其在干燥狀態(tài)下并陽極反應(yīng)：2H+2e--)2H；不腐蝕輸油管道，只有在溶于水后才會(huì)與鋼鐵管作者簡(jiǎn)介：高娟(1982一)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士。工程道發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)。據(jù)測(cè)算，在相同的酸堿度師。從事海外石油建設(shè)工程項(xiàng)目管理工作。下，CO溶于水后的腐蝕速率比鹽酸更快。其腐蝕學(xué)兔兔www.xuetutu.com第3期高娟油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展探討．59一陰極反應(yīng)：凡。一+_÷FeS；現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)選材、通過實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)試驗(yàn)選材。經(jīng)驗(yàn)證，BG110—3Cr高合金鋼和玻璃鋼抗腐蝕性

6、能為普產(chǎn)生腐蝕的總化學(xué)反應(yīng)式：通碳鋼的兩倍以上，國內(nèi)外己大量使用，技術(shù)成Fe+H2S—FeS七2H熟。2油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀2．2表面防護(hù)技術(shù)2．1正確選材表面防腐層對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的壽命至關(guān)選擇油氣儲(chǔ)運(yùn)管道材質(zhì)時(shí)，首先必須明確材重要，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道使用時(shí)間較長，必須具有耐料的服役環(huán)境，根據(jù)ISO15156進(jìn)行選材。在某一水性、耐藥性等長期耐腐蝕性能，其外表面使用服役條件下試用合格的材料適用于其他同等或更的防腐覆蓋材料，從早期的天然瀝青、煤焦油瀝弱的服役條件。ISO15156只適用于彈性設(shè)計(jì)原青材料逐漸發(fā)展到煤焦油漆

7、、聚乙烯聚氯乙烯樹則，不適用于塑性設(shè)計(jì)原則。選材一般應(yīng)遵循三脂、環(huán)氧樹脂材料等，材料和涂襯工藝在不斷改個(gè)原則，即從已經(jīng)評(píng)價(jià)合格的材料中選擇、根據(jù)進(jìn)。l盤：I土廣n．砧T—拋上實(shí)驗(yàn)r1凡}Jl：：仨I沖擊彎鹽水壓、土壤壓力機(jī)械性剝落磨損氣壓溫度變化-In,陰極性剝落負(fù)葡回填試驗(yàn)腐蝕環(huán)境I上上土Jr耐沖擊性延展性膨脹系數(shù)耐磨強(qiáng)度延展性粘合力耐蝕性粘合力耐壓強(qiáng)度伸張強(qiáng)度伸張強(qiáng)度延展性耐陰極剝硬度耐沖擊性凹凸敏感粘合力落性耐腐蝕性性耐疲勞性圖l外表面涂層使用條件及相應(yīng)特性2．3內(nèi)防護(hù)層結(jié)構(gòu)和分散層電位差，減弱腐蝕反應(yīng)。2．3．

8、1化學(xué)藥劑緩蝕效率可以用下式計(jì)算：油氣管道防腐所采用的化學(xué)藥劑一般包括緩t'~-V蝕劑、殺菌劑、除硫劑、除氧劑和pH值調(diào)節(jié)劑：——×100％等。式中：e．緩蝕效率；V。．無緩蝕劑時(shí)管道的其中添加緩蝕劑最為常見，在介質(zhì)中加入緩腐蝕速率；V．有緩蝕劑時(shí)管道的腐蝕速率。緩蝕蝕劑，可以在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)壁形成保護(hù)膜，包劑的緩蝕效率的推薦值在