油氣集輸管道焊接接頭的腐蝕與防護研究

寇曉松

摘要：一般情況下，油氣集輸管道所運輸?shù)馁Y源是一種沒有經(jīng)過任何特殊處理的油氣介質(zhì)，其管道的焊接接頭、彎頭以及管道內(nèi)部的腐蝕情況比較嚴重。尤其是對于油氣集輸管道的焊接接頭來說，其腐蝕失效的情況更為嚴重，并且對油氣管道的安全運行起到了阻礙的作用。所以，相關(guān)人員加大了對油氣集輸管道焊接接頭腐蝕與防護措施的重視力度，并對其進行了有效研究。

關(guān)鍵詞：油氣集輸管道;焊接接頭;管道腐蝕;防護措施

0 引言

現(xiàn)階段而言，管道的腐蝕問題是造成石油天然氣管道安全事故的主要原因，不僅會造成管道失效、環(huán)境污染的現(xiàn)象，也會造成火災(zāi)或是爆炸等嚴重后果。而油氣集輸管道所運輸?shù)谋闶且环N沒有經(jīng)過特殊處理、腐蝕性比較強的油氣介質(zhì)，這會使得油氣集輸管道的腐蝕問題越來越嚴重。尤其是油氣集輸管道焊接接頭的腐蝕問題，給油氣管道運輸?shù)陌踩\行造成嚴重的影響。因此，本文對油氣集輸管道焊接接頭的腐蝕與防護措施進行研究及分析。

1 焊接接頭電偶腐蝕問題及防護措施

電偶腐蝕的問題一直是油氣集輸管道運輸過程中常見的腐蝕失效形式之一。若是在電解質(zhì)溶液中放入兩種腐蝕電位不同的金屬，并將其進行有效接觸，就會形成腐蝕電偶。在此條件下，對于電位比較低的陽極金屬來說，其腐蝕過程會逐漸加速。而對于電位比較高的陰極金屬來說，其腐蝕過程就會受到一定約束。在此情況下，電位比較低的金屬就會因腐蝕過程的加速，造成油氣集輸管道局部的嚴重腐蝕，進而發(fā)生了穿孔泄漏的情況。異種鋼焊接接頭便是其中一種。所以相關(guān)人員為了有效的解決以上問題，便提出以下防護措施：一般來說，油氣集輸管道焊接接頭部位的電偶腐蝕總是會受到管道材料、溫度、特性、導(dǎo)電性等介質(zhì)的影響，而發(fā)生變化。基于此，相關(guān)人員可以利用以下防護措施進行解決，以實現(xiàn)管道材料間電偶腐蝕的有效減少。首先，相關(guān)人員應(yīng)盡可能的在實際工作中，對相互接觸的金屬電位差進行控制或減少。其次，相關(guān)人員可以在焊接接頭表面涂抹定量的防腐劑和緩沖劑，以實現(xiàn)增大總電阻、減少金屬與介質(zhì)接觸的目的，進而使電化學(xué)反應(yīng)的兩極反應(yīng)過程受到阻滯，最終使電偶腐蝕問題得以減輕或解決。

2 焊接接頭CO2腐蝕問題及防護措施

對于CO2腐蝕來說，它主要存在于碳鋼管道運輸含有CO2介質(zhì)的情況下，若是受到了CO2介質(zhì)的腐蝕，就會使管道的焊接金屬出現(xiàn)選擇性溶解的現(xiàn)象，并且會隨著溶解程度的不斷加深而造成管道穿孔甚至破裂的情況。所以相關(guān)人員為了有效解決以上問題，便提出以下防護措施：一般來說，油氣集輸管道焊接接頭部位CO2腐蝕總是會受到焊縫金屬材料、管道成分與溫度、焊接工藝以及CO2等介質(zhì)的影響，而發(fā)生改變。基于此，相關(guān)人員可以利用以下防護措施進行解決：首先，相關(guān)人員可以在焊接接頭處加入定量的緩蝕劑，以減少管道內(nèi)部與CO2等腐蝕性較高介質(zhì)的接觸，進而避免油氣與集輸管道因接觸發(fā)生相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，最終使集輸管道內(nèi)部的腐蝕速度得以降低。在對緩蝕劑進行添加的過程中，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實際情況對油氣集輸管道的管道結(jié)構(gòu)和緩沖劑的實際走向進行有效分析，并制定出科學(xué)并且合理的添加方案，以確保緩蝕劑能夠向著接頭腐蝕的部位流動，進而使緩蝕劑的保護及防腐效果得以提升。與此同時，相關(guān)人員在使用緩蝕劑時，應(yīng)對其濃度與添加時間加以重視，以確保其在添加完成后能夠形成相應(yīng)的保護膜層。若是緩蝕劑在使用過程中存在用量不足或是添加時間過晚的情況，就無法對焊縫金屬有效保護，進而會造成焊縫金屬的腐蝕損傷。此外，相關(guān)人員也可以利用防腐層來隔絕CO2介質(zhì)與管道內(nèi)部的直接接觸，以實現(xiàn)減緩或降低管道內(nèi)部腐蝕速度的目的。

3 焊接接頭應(yīng)力腐蝕開裂問題及防護措施

一般情況下，油氣集輸管道運輸過程中的應(yīng)力腐蝕開裂問題主要發(fā)生在管道焊接的接頭處，而管道焊接接頭處所存在的缺陷往往是造成應(yīng)力腐蝕開裂裂紋出現(xiàn)的主要原因。在此條件下，若是相關(guān)人員在對管道進行焊接的過程中存在局部加熱不均勻的情況，焊接處就很容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，并且管道焊縫接頭處的缺陷氣孔就會使殘余應(yīng)力過于集中，進而造成了焊接接頭應(yīng)力腐蝕開裂的情況。所以相關(guān)人員為了有效的解決以上問題，便提出了以下防護措施：一般來說，油氣集輸管道焊接接頭部位的應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象總是會受到焊接材料、pH值的影響，而發(fā)生改變。基于此，相關(guān)人員可以利用以下防護措施進行解決：首先，相關(guān)人員可以對鋼管材料中合金元素的使用含量進行合理控制，以促進鋼管材料抗SSCC能力的有效提升。其次，相關(guān)人員應(yīng)提高相應(yīng)的焊接工藝，并以焊后熱處理的施工方式對焊接及裝配過程中的殘余應(yīng)力進行有效消除。

4 結(jié)語

綜上所述，對于油氣集輸管道的焊接接頭來說，其腐蝕失效的情況越嚴重，對油氣管道的安全運行的阻礙作用就越大。所以，相關(guān)人員加大了對油氣集輸管道焊接接頭腐蝕與防護措施的重視力度，并對油氣集輸管道焊接接頭的腐蝕與防護措施進行了研究及分析。

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