管道在石油運輸過程中扮演著重要的角色,如若管道出現問題,可能會造成石油的泄露。各工業國家每年因腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的 1%~4%。油 氣井下管據估計年因腐蝕報廢的鋼鐵約占年產量的 30%,泄漏 不僅會對環境造成污染還會給企業帶來巨大的經濟損失。
管道中主要的腐蝕類型 分為兩種:
1.電化學腐蝕:由于油氣井內含 CO2,H2S 等腐蝕性氣體,因此在井下油氣管道 容易發生電化學腐蝕,因此電化學腐蝕在管道中是比較普遍的。
2.局部腐蝕:局部腐蝕對管道的腐蝕尤為嚴重一種腐蝕類型。管道中常見的局 部腐蝕的類型有: 應力腐蝕破裂、 縫隙腐蝕、電偶腐蝕、氫腐蝕、腐蝕疲勞等 。
對于石油管道的腐蝕問題,由于其主要的腐蝕原理是電化學腐蝕和局部腐蝕, 所以一般的涂層防腐效果肯定是不容樂觀的,石油方面的工作環境及工作性質決定了進行涂層的難度大、耗資大、操作不便。想要讓管道增加使用壽命,需要日常維護管道。
那么如何防止石油管道腐蝕呢?
1、內壁涂防腐層。常用的涂料有胺固化環氧樹脂和聚酰胺環氧樹脂,涂層厚度為 0.038~0.2 毫米。為保證涂層與管壁粘結牢固,必須對管內壁進行表面處理。
2、外壁防腐涂層。用涂料均勻的涂抹在已經除銹的金屬管道表面上,使其與各種腐蝕 性介質隔絕,是管道防腐的基本方法之一。現代,管道防腐涂層越來越多地采用復合材料或 復合結構。這些材料和結構要具有良好的電解性能、物理性能、穩定的化學性能和較寬的溫度適應范圍等。
3、鍍層與涂層。鋼鐵的鍍層是利用電鍍、噴鍍、熱度等技術在鋼鐵的表面鍍一層金屬而形成 的。鍍層分為陽極鍍層和陰極鍍層兩種,鍍層電位比基層金屬的電位更負, 屬于陽極鍍層,主要原理是犧牲陽極的陰極保護法。這種發法對金屬表面不 光滑的金屬特別適用。另一種鍍層電位比被鍍層電位高的屬于陰性鍍層。這 種鍍層對被鍍金屬的要求較高,需要其完整,不然容易加快金屬的腐蝕。
4.緩蝕劑。向腐蝕介質中添加少量就能使腐蝕速率降低甚至抑制的物質。腐蝕劑應用方 便,見效快、經濟效果好。
這些方法是比較適用于石油管道防腐的常用做法,當然管道防腐還可以使用:
1.外加電流的陰極保護法。利用外部電流取得陰極極化電流防止金屬遭腐蝕的方法。
2.犧牲陽極保護。用比保護金屬電位更負的金屬材料與其相連,防止金屬腐蝕的方法。特點是不用外加電流但陽極必須是電位更負的有色金屬。
3.電偶效應的抑制。由于當兩種不同金屬浸在電解質溶液也中時電位不同產生電位差。如果兩者 接觸,電位低的金屬中電子就要向高電位金屬流動。因此在較低電位的陽極 金屬表面發生氧化反應,在電位較高的陰極金屬表面發生還原反應。這一過 程中,陽極金屬就要腐蝕就要加速,這一現象稱為電偶效應。
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