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管道腐蝕
圖片來自mat-test

管道腐蝕是指輸送液體(如:石油石油產品)的管道化學反應或其他原因發生腐蝕而導致管道的老化,主要有吸氧腐蝕細菌腐蝕和二氧化硫腐蝕等等多種類型,延緩管道的腐蝕即管道防腐是管道養護的重要環節,也是促進管道輸送行業安全生產的重點之一。[1][2]

目錄

形成原因

管道腐蝕,是石油化工行業中經常遇到了問題之一,由於石油及其產品為複雜的混合物,其中含有以及其他腐蝕性物質,外加裸露於露天受到日曬雨淋,因此容易發生腐蝕反應。而且腐蝕之後造成的設備損壞極易造成安全隱患並引發事故,每年全世界因各類腐蝕所造成的的損失占總GDP的3%—4%,如何延緩腐蝕,抵禦腐蝕已經成為一個工業生產和管道輸油行業的重要課題之一[3]

隨着石油開採量的急劇增長,現階段不少油田都處於開採的後期, 主力油田都進入了高采出比、高含水階段,油田的油水分離難度加大,原油變稠、變重,含、含增加,含量、酸值升高,增加了原油的腐蝕性,對輸油管道的防腐工作增加了挑戰。[4]

防腐措施

由於管道腐蝕會造成輸送成本上升甚至發生泄漏等嚴重安全事故,因此如何延緩腐蝕即防腐就是管道養護工作的重要環節。管道防腐主要目的是延長使用壽命,鋪設方式不同,防腐的要求也不同。

常規防腐

常規的管道防腐主要有以下幾種方法,合理選材:依據不同的輸送介質和環境條件選擇不同種類的金屬或者非金屬材料;電極保護:分為陰極保護,就是外加直流電源,是原本為陽極的管道金屬本身變為陰極而得到保護,或者可以將化學活性相對更為活潑的一種金屬附加在管道上,使兩者構成原電池,此時更活潑的金屬被腐蝕而管道本身則得到保護以及陽極保護,稱為犧牲陽極法

對於鈍化溶液和易鈍化金屬組成的腐蝕體系,可以採用外加陰極電流外加電流法,使被保護金屬設備進行陽極鈍化以降低金屬腐蝕;陽極保護是把被保護的設備接在外加電源的陽極,使金屬表面生成鈍化膜,使金屬設備得到保護;介質處理:包括除去介質中腐蝕性強的成分或調解其PH值;金屬表面添加防腐塗層(如:油漆)以此隔絕鋼材制管道和空氣中的氧氣接觸,以此達到保護效果。[4][5]

緩蝕劑防腐

添加「緩蝕劑」,緩蝕劑是添加於金屬設備中用於減緩腐蝕的一種專用添加劑,由於用量小、投資省和效果明顯等優點,是目前管道及其他領域防腐技術的重點發展方向,緩蝕劑的防腐蝕原理可描述為反催化,即和化工生產中所使用的催化劑原理相反,緩蝕劑會提高化學反應所需的活化能,以此減慢腐蝕反應的發生速度。緩蝕劑防腐具有以下特點:用量小,且濃度一般在10%以下。

基本不改變介質體系,成本低;緩蝕效率高,可以節約大量鋼材,提高設備的使用壽命,如酸洗時使用緩蝕劑可以使損耗減少90% 以上;使用緩蝕劑防腐,可以使一些先進的工藝流程得以實現;緩蝕劑具有高度的選擇性,不同的腐蝕體系一般應選用不同的緩蝕劑配方,甚至同一體系,在溫度、濃度、流速改變時,所用緩蝕劑也應有所不同,因此對於每一個具體的腐蝕體系應通過實驗來確定適宜的緩蝕劑種類及濃度,不能套用;緩蝕劑可能隨時間而消耗,隨介質而流動,因此緩蝕劑的應用場所多限於循環和半循環體系。

參考文獻

  1. 葉德峰等. 《中華人民共和國國家標準——輸油管道工程設計規範 GB50253——2003》. 北京: 中華人民共和國建設部與中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布. 2003-06-10. 
  2. 竺百康. 《油品儲運》. 北京: 中國石化出版社. 1999. ISBN 7-80043-821-X. 
  3. 遼寧撫順 遼寧石油化工大學石油化工學院. 緩蝕劑在石油化工領域的應用現狀. 廣州化工2006年第34卷第3期. 
  4. 4.0 4.1 鮑群 王強 羅根祥 時維振. 輸油管道緩蝕劑現狀與發展趨勢. 遼寧省撫順市遼寧石油化工大學石油化工學院: 化工文摘2007年第3期. 
  5. 竺百康. 《油品儲運》. 北京: 中國石化出版社. 1999. ISBN 7-80043-821-X.