石油機(jī)械的防腐蝕技術(shù)初探

黎　強(qiáng)（中海油田服務(wù)股份有限公司,湖北　咸寧　437400）

石油機(jī)械的防腐蝕技術(shù)初探

黎強(qiáng)
（中海油田服務(wù)股份有限公司,湖北咸寧437400）

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)石油的需求越來(lái)越大，石油企業(yè)不得不對(duì)油氣開(kāi)發(fā)的規(guī)模進(jìn)行迅速擴(kuò)大。然而，在油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，石油機(jī)械設(shè)備會(huì)發(fā)生一定程度的腐蝕，縮減使用壽命的同時(shí)還會(huì)影響到石油開(kāi)發(fā)效率，更有甚者會(huì)引發(fā)事故。本文試對(duì)石油機(jī)械設(shè)備的防腐蝕技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：石油機(jī)械；油田開(kāi)發(fā)；防腐蝕；技術(shù)

現(xiàn)階段，我國(guó)的油田大多已開(kāi)發(fā)至中后期，所獲得的石油不再是純油，而是攜帶了許多水分。石油機(jī)械設(shè)備由于長(zhǎng)期與油水接觸，因此受到了嚴(yán)重的腐蝕。被腐蝕的設(shè)備在使用年限上會(huì)較正常情況減少許多年，使用過(guò)程中也會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)有缺陷而無(wú)法發(fā)揮出最佳性能，若腐蝕比較嚴(yán)重，還可能會(huì)在勘探過(guò)程中發(fā)生安全事故。為了保障油田開(kāi)發(fā)能夠順利進(jìn)行，必須在防腐蝕技術(shù)方面進(jìn)行探索。

1　發(fā)生腐蝕的主要因素

從油田中開(kāi)采出來(lái)的原油，其中蘊(yùn)含著許多雜質(zhì)，這些雜質(zhì)附著在石油機(jī)械的表面，會(huì)對(duì)機(jī)械造成嚴(yán)重腐蝕。具體種類(lèi)如下：

1.1氯化物

油田開(kāi)發(fā)出的原油中混有極高的水分，這些水分是沉積多年的地下水，含有一定的鹽分，這些鹽水會(huì)在石油與機(jī)械接觸的過(guò)程中附著到機(jī)械設(shè)備表面。在某些特定條件下，鹽水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了鹽酸等酸化物，從而對(duì)機(jī)械造成嚴(yán)重腐蝕。

1.2環(huán)烷酸

現(xiàn)階段所開(kāi)發(fā)出的石油，其成分中都有一種化學(xué)性質(zhì)極強(qiáng)的有機(jī)酸——環(huán)烷酸，這種酸化物對(duì)于石油機(jī)械中的鐵質(zhì)部分具有極強(qiáng)的腐蝕性。鐵與其接觸后，化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大改變，從而導(dǎo)致在勘探過(guò)程中發(fā)生斷裂等現(xiàn)象，造成安全質(zhì)量問(wèn)題。

1.3硫化物

剛剛開(kāi)采出來(lái)的原油，內(nèi)部含有很多雜質(zhì)，最為人所熟知的雜質(zhì)就是硫化物。硫化物的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遇水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫化氫。而硫化氫是一種具有還原性的酸化物，與石油機(jī)械長(zhǎng)期密切接觸會(huì)使得機(jī)械發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。

1.4多硫化物

硫化物在對(duì)石油機(jī)械進(jìn)行腐蝕的過(guò)程中，會(huì)于機(jī)械表面形成一層含有各種多硫化物的腐蝕層，慢慢將機(jī)械表面的油漆等保護(hù)物質(zhì)腐蝕殆盡，機(jī)械表面因此與外界空氣直接接觸。而空氣中大量水分和二氧化碳在與機(jī)械裸露部分相接觸后，會(huì)對(duì)原先的腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生催化加速作用，從而導(dǎo)致被腐蝕部分受到更大、更迅速的傷害。

2　對(duì)石油機(jī)械進(jìn)行防腐蝕處理的必要性

面對(duì)愈加迅速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，是石油企業(yè)首先要考慮的問(wèn)題。而影響石油企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的一大因素就是石油的開(kāi)采量和生產(chǎn)效率。能夠?yàn)槭烷_(kāi)采與生產(chǎn)提供保障的重要因素之一就是石油機(jī)械設(shè)備的性能。若設(shè)備性能良好、使用壽命長(zhǎng)，則生產(chǎn)成本可以大大節(jié)省，不但生產(chǎn)效率不會(huì)受到影響，石油開(kāi)采量也會(huì)增加。若石油機(jī)械設(shè)備受到腐蝕而影響了性能的發(fā)揮，設(shè)備壽命縮短會(huì)使得生產(chǎn)成本明顯上升，若發(fā)生安全事故，還會(huì)影響到石油的正常開(kāi)采，使石油生產(chǎn)發(fā)生延誤，從而影響到最終經(jīng)濟(jì)效益。因此，必須積極探索行之有效的措施或技術(shù)來(lái)避免或降低石油機(jī)械的腐蝕。

3　防腐蝕的技術(shù)措施

3.1使用抗腐蝕涂料或防腐蝕材料

原油雜質(zhì)對(duì)石油機(jī)械的腐蝕多在機(jī)械外部。對(duì)此，可以在機(jī)械表面使用具有抗腐蝕作用的涂料進(jìn)行涂擦。常用的抗腐蝕涂料有無(wú)機(jī)聚合物涂料與環(huán)保耐酸涂料等。前者可以避免金屬氧化物對(duì)機(jī)械表面的腐蝕，后者可以與硫化氫、鹽酸等酸化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其降解，從而避免酸性物質(zhì)對(duì)石油機(jī)械表面造成嚴(yán)重腐蝕。

除了在機(jī)械表面擦抹具有抗腐蝕作用的涂料以后，還可以在機(jī)械外部覆蓋或包裹防腐蝕材料，如煤焦油瓷漆或?yàn)r青等，這些材料性能非常穩(wěn)定，可以預(yù)防陰極剝離問(wèn)題的發(fā)生，更是具有電絕緣性。

目前，我們發(fā)現(xiàn)了一種使用壽命極長(zhǎng)、技術(shù)性能非常好的抗腐蝕材料——100%固體含量聚氨酯。這種材料與機(jī)械表面之間具有很強(qiáng)的附著力，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，可燃性低、燃燒不生成有害物質(zhì)，防磨耐腐，能夠承受較大的彎曲應(yīng)力，更可以抗陰極剝離，性能十分優(yōu)越。除了以上優(yōu)點(diǎn)，這種材料的施工難度也比較低，固化速度極快，在高溫環(huán)境下也不會(huì)發(fā)生變化。

3.2電鍍防腐蝕

借助電鍍法來(lái)避免機(jī)械腐蝕也是當(dāng)前經(jīng)常被采取的一種方法，這種方法同樣應(yīng)用于機(jī)械表面。人們?cè)跈C(jī)械表面電鍍鎢合金或進(jìn)行管接箍，將酸化物與石油機(jī)械隔離開(kāi)來(lái)，以達(dá)到防腐蝕的目的。由于電鍍法可以從根本上實(shí)現(xiàn)石油機(jī)械的防腐蝕，因此，現(xiàn)階段電鍍法的使用范圍極廣。

3.3電化學(xué)技術(shù)

基于機(jī)械表面的抗腐蝕涂料，在石油機(jī)械表面接通電流，按照電子轉(zhuǎn)移原理，在電流充足的情況下，腐蝕作用將會(huì)明顯降低，從而避免了化學(xué)物質(zhì)對(duì)機(jī)械表面造成的嚴(yán)重腐蝕。

3.4緩蝕劑

前面提到的三種方法都是針對(duì)機(jī)械表面采取的抗腐蝕保護(hù)措施，而緩蝕劑則是針對(duì)石油化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行的防腐蝕處理。進(jìn)行石油開(kāi)采前，向石油中放入一定比例的緩蝕劑，石油機(jī)械在與石油接觸后，機(jī)械表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度會(huì)比正常情況下快很多，機(jī)械表面得以形成安全層，從而避免了原油雜質(zhì)對(duì)機(jī)械表面的腐蝕。由于這種方法性?xún)r(jià)比很高、效果很顯著，因此在現(xiàn)實(shí)的石油開(kāi)采過(guò)程中被廣泛使用。

3.5購(gòu)置質(zhì)量?jī)?yōu)良的機(jī)械設(shè)備

與其事后采取各種方式進(jìn)行補(bǔ)救，不如從源頭上進(jìn)行優(yōu)化。立足于防腐蝕目的，可以從一開(kāi)始就采購(gòu)具有優(yōu)良質(zhì)量的石油機(jī)械設(shè)備，石油機(jī)械在生產(chǎn)階段就使用了具有高防腐蝕性能的材質(zhì)。由于在出廠前就進(jìn)行了性能優(yōu)化，購(gòu)置后可以直接投入使用，不必再進(jìn)行二次處理，省時(shí)省力。

4　結(jié)語(yǔ)

石油機(jī)械在使用過(guò)程中會(huì)受到原油中許多雜質(zhì)的侵蝕，為了不影響設(shè)備性能、不耽誤生產(chǎn)效率、降低成本消耗，需要對(duì)防腐蝕技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)。只有從技術(shù)層面進(jìn)行創(chuàng)新，才能更好地解決石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中的機(jī)械腐蝕問(wèn)題，從而保證石油企業(yè)的順利發(fā)展。

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