試論石油工業中管道的腐蝕與防腐

費慶賀

（遼河油田建設有限公司， 遼寧 盤錦 124010）

引言

在石油的使用與保護過程中，由于管道發生腐蝕破壞所造成的直接經濟損失不容忽視的，且趨勢越來越大。當前工業是全球經濟發展的主要內容，為人們的生活帶來了巨大的變化，因此當前對于石油等資源的使用程度不斷擴大。在這個基礎上，加大管道的保護力度，有利于直接的節約了資源，避免冶金產品由于腐蝕而報廢的現象出現。管道防腐蝕問題也逐漸得到了。為了能采取有效的防腐措施，應當根據出現腐蝕現象的原因進行分析，從而重點進行解決，保護資源。

一、石油工業中管道腐蝕的成因

石油資源主要是通過管道運輸進行利用的能源，目前我國石油工業管道大多還是金屬材料制成，在使用過程中會發生腐蝕現象，一直都是石油資源使用過程中的難題。腐蝕現象是由于金屬材料表面和環境介質發生化學和電化學作用，從而引起材料的變質和破壞現象，造成了金屬質量的破損，使鋼材等材料失去原有的性質，形成某種化合物。

（一）溶解氧

水中的溶解氧是造成石油管道發生腐蝕的最大因素之一，溶解氧濃度對緩慢流動的水中低碳鋼的影響非常大。首先，會產生吸氧腐蝕反應。通常來說管道中的碳鋼中雜質為陰極，鐵為陽極，油田水為電解液，因此便一定程度的上形成了腐蝕電池。當電子從陽極流向陰極的過程中，油田水中溶解氧獲得電子，從而使鐵元素進行轉化，變成了氫氧化鐵物質，從而使鋼材被腐蝕，且腐蝕的周期性長，腐蝕反應會長期持續下去。其次，會發生氧濃差電池腐蝕現象。在水與空氣的界面上發生的腐蝕可歸因于氧濃差腐蝕，水線界面處可從空氣中充分得到氧，而水的下層由于氧擴散速度的影響，在石油管道的使用過程中，對于浸沒在水中的鐵，堿性陰極反應使鈣和鎂的化合物沉積于金屬表面，使其一部分與充滿氧的溶液隔開，成為貧氧區，在遮隔部分的下方就會發生一定程度的腐蝕反應，嚴重威脅了管道的質量。

（二）二氧化碳

二氧化碳的成分僅次于氧氣，是最常見的溶解于水而又促成腐蝕的氣體，是管道發生腐蝕的一大重要因素。二氧化碳的腐蝕大多為析氫腐蝕，通常來說，石油運輸過程中，還有一定程度的氫離子，同時溶液中的pH 值顯酸性，從而加速了碳鋼材料的腐蝕速度。當油田水中既有溶解的二氧化碳又有溶解氧的情況下，對碳鋼的腐蝕比只有其中一種氣體時的腐蝕性更強。二氧化碳成分常常存在于地下氣源和地層水里，因此當這種水或氣引到地面時，非常容易發生一定程度的腐蝕現象。同時，硫化氫物質也具有一定程度的腐蝕性，當油田水中既有溶解的硫化氫又有溶解氧成分時，管道的腐蝕現象會非常嚴重。硫化氫的另一種破壞作用是使鋼材脆化，且腐蝕速度隨硫化氫濃度的增加而迅速增大，亟需解決。

（三）溶解鹽類物質

在石油管道中，油田鹽水的腐蝕原因是十分復雜的。油田中會含有溶解鹽類的物質，高濃度的鹽會大量的減弱氧的溶解度，從而使腐蝕減弱。但當溶解鹽與溶解氧或溶解二氧化碳達到某一最佳濃度比時，反而會發生相反的效果，即油田鹽水具有腐蝕性。

（四）PH值

由于油田水中溶入二氧化碳、硫化氫等元素嗎，因此pH 值下降時，酸溶液比中性溶液、堿性溶液對碳鋼更具有腐蝕性。在有溶解氧的情況，pH 值對碳鋼腐蝕速度的影響更大。管道建設大多為金屬材質的制品，因此如果金屬表面上溫度升高不均勻，那么又會形成氧的濃差電池，導致了PH值的嚴重不協調，仍將導致腐蝕現象的出現。

二、石油工業中管道的防腐工作

應當根據管道的腐蝕問題，有針對性的進行措施進行整治，避免資源的過度消耗的情況的出現。從采油工程的腐蝕機理可知，石油工業中管道發生腐蝕現象的主要原因是金屬材料本身性質、環境(氣態、液態、固態介質)問題以及它們之間的界面反應，因而應當采取科學的防腐措施，，保證防腐手段的高效性和科學性。

（一）做好材料的選擇工作

在進行石油管道的建設過程中，應當提前作出考察，相關技術部門應當根據具體的使用環境，測算附近的環境質量，如空氣中的水分含量、金屬含量等，根據實際情況進行合理地選材。同時應當打破舊思想，不能千篇一律的使用統一的金屬材料，相關科技部門應當設計和研制新的耐蝕材料，投入到管道建設的過程中，從根本上解決金屬管道的腐蝕現象。

（二）加大對于腐蝕環境的處理工作

石油管道所處的環境質量與腐蝕現象息息相關，因此，除了管道自身的質量應當有所提升之外，有關部門應當對于對腐蝕環境和介質采取必要的措施。例如可以采取脫氧、脫二氧化碳、脫硫，控制溫度、濕度等措施，一定程度上強化管道建設的環境質量，減少金屬管道發生腐蝕的機率，使其避免與水分接觸等，使石油管道處在一個相對好的環境中，抑制腐蝕現象的發生。

（三）采用新型防腐方法

現代社會不斷的發展完善，各項科技技術不斷的發達，因此，應當緊隨時代的步伐，結合新的科技手段，相關部門應當重點探究新型的防腐方法。當前，我國石油工業主要采用涂層和電化學保護方法，以改善界面的性質，從而達到緩蝕和防蝕的作用。應不斷的根據新方法中的不足進行改進，學習先進國家的技術，取長補短，進行科技完善，加大石油管道的保護力度。

石油不僅是我國重要的能源，也是全世界寶貴的財富。當前，石油管道的腐蝕問題逐漸突出，嚴重的影響了資源的使用效率，甚至一定程度上帶來了資源惡意消耗的現象。因此，我國相關部門應當根據管道腐蝕的原因進行重點探究，提出科學的防腐措施，保證管道的質量，結合新材料與新技術，為管道防腐技術帶來新的發展。