石油管道焊接接頭的腐蝕與防護

段瑞峰

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部第一工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

與無縫管道相比，將焊接管道當作石油運輸管道具有成本低且工藝優(yōu)良等特點。同時，焊接管道可以制作不同類型與不同規(guī)格的石油管道。但焊接工藝在實際應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的熱循環(huán)也會導(dǎo)致焊縫組織發(fā)生一定的變化，很容易出現(xiàn)電化學(xué)性能與力學(xué)性能的不均勻性問題，降低了焊縫金屬的穩(wěn)定性和耐腐蝕性，進而降低了石油運輸管道的整體壽命。而腐蝕問題最常出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)位置就是焊接接頭。也就是說，為了推動石油工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須要對石油管道腐蝕問題全面了解，在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)合理的防護措施。

1 導(dǎo)致石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕的主要原因

1.1 周圍環(huán)境介質(zhì)影響

通常情況下，外界介質(zhì)是導(dǎo)致石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕問題的直接原因。由于石油管道一般都分布在不同的地區(qū)，跨越距離較長，而每個地區(qū)的地質(zhì)條件存在明顯差異，因此對管道抗腐蝕性能所提出的要求也各有不同[1]。比如：石油管道所處的環(huán)境中存在溶解氧、二氧化碳以及硫酸鹽等物質(zhì)且分布比例較高，那么焊接接頭就會出現(xiàn)嚴重腐蝕問題，對管道運輸?shù)陌踩栽斐闪藝乐赜绊憽?/p>

1.2 焊接材料與施工過程影響

焊接材料在石油管道焊接施工期間具有十分重要的作用。所以，在石油管道正式焊接之前，需要結(jié)合工程實際情況來選擇最合適的焊接材料，進而提高焊接接頭的耐腐蝕性；另外，如果施工過程并沒有考慮環(huán)境影響問題，那么就必然會影響管道焊接接頭的質(zhì)量，從而造成嚴重的腐蝕問題，甚至發(fā)生安全事故。

1.3 應(yīng)力腐蝕問題

在石油管道處于運輸狀態(tài)時，由于內(nèi)部存在一定的壓力，并且這種壓力會時刻變化，所以對管道焊接接頭產(chǎn)生了直接沖擊影響，可能會出現(xiàn)裂縫問題，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并進行處理，那么就會為石油運輸環(huán)節(jié)帶來很嚴重的安全性問題，整體結(jié)構(gòu)也會發(fā)生破壞，從而影響石油運輸管道的正常運行[2]。

2 石油管道焊接接頭腐蝕防護措施

2.1 構(gòu)建管道防腐層

在石油運輸管道表面涂抹防腐材料是開展管道防腐處理的首要步驟，也是最為關(guān)鍵的防線，這一做法主要就是將深埋在地下的運輸管道和土壤以及水等外界影響因素相隔離，確保管道不會與空氣和雨水等物質(zhì)接觸，但是外表涂抹防腐涂層的管道在安裝以及裝卸等工作方面都會十分繁瑣。

從環(huán)保角度來看，防腐涂層當中對環(huán)境污染較大的材料十分少見，液體涂料對于老舊管道的修復(fù)具有十分重要的作用。除了單一的防腐涂層方法之外，還可以采取復(fù)合涂層方式，也就是將單一涂層特性材料進行分類，通過化學(xué)粘連將它們結(jié)合在一起，進而形成一種綜合型的涂層系統(tǒng)，將單一防腐涂層的各種優(yōu)勢進行互補[3]。像三層聚乙烯就是當前最為常見的綜合性防腐涂層，它不僅擁有較強的防腐蝕性能與抗?jié)B透性，同時也十分適用于施工條件較為復(fù)雜的環(huán)境中，其自身的綜合性能決定了施工工藝的復(fù)雜性。此外，由于外層聚乙烯通常都會采取擠出工藝，所以焊接部位很容易出現(xiàn)空鼓情況，這樣一來連接功能就失去了應(yīng)有的效果，涂層也會漸漸發(fā)生分離，從而造成膜下腐蝕問題。所以不管是采取哪一種防腐與修復(fù)涂層，其功能各有優(yōu)缺點，這也就意味著必須要利用先進的技術(shù)來實現(xiàn)取長補短，從而發(fā)揮出綜合性功能。

2.2 陰極保護

陰極保護措施對于管道發(fā)展而言具有十分悠久的歷史，在上個世紀五十年代中期就已經(jīng)具備了成熟發(fā)展趨勢。對于深埋在地下的石油運輸管道而言，陰極保護通常被當作一種附加方式來保護破損管道涂層，在具體應(yīng)用期間擁有可執(zhí)行的相關(guān)標準，對各個環(huán)節(jié)也能夠給出明確規(guī)定和判斷，從而使其具備可參照力度和執(zhí)行令。此外陰極保護的施工工藝十分簡單，安裝起來十分便捷，操作管理流程十分容易，對周圍地下金屬物體也不會造成影響。

2.3 緩解腐蝕程度與速度

通過在石油管道添加防腐劑，能夠通過其物理與化學(xué)知識，讓管道、金屬與環(huán)境之間形成不利于腐蝕發(fā)展的防護層，隔絕一切與腐蝕反應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)變化，從而減緩腐蝕速度與程度。另外，相關(guān)工作人員還需要對新型科技手段進行不斷探索，借鑒其他國家的先進技術(shù)并結(jié)合自身實際發(fā)展情況，從而能夠有效應(yīng)對石油管道腐蝕問題。

3 結(jié)語

綜上所述，石油管道焊接接頭腐蝕問題具有一定的普遍性，是石油運輸管道在使用期間的常見問題。一旦石油管道發(fā)生腐蝕問題，那么就會帶來十分嚴重的社會危害和經(jīng)濟損失。對此，相關(guān)工作人員必須要全面了解石油管道焊接接頭發(fā)生腐蝕的主要原因，從而采取針對性的應(yīng)對策略，不斷完善防護手段，從而促使石油工業(yè)能夠穩(wěn)定發(fā)展。