張峰銘 王川(中海油石化工程有限公司,山東 青島266101)
社會主義現代化建設也在很大程度上提高了各種資源的需求量,特別是石油資源,由此也要求我們必須要更加重視石油化工管道建設和運輸過程中的防腐問題,這也是石油化工管道工程建設中的關鍵環節。深入研究并在實踐中合理應用防腐技術,不但可以確保石油化工管道安全穩定性能的提升,還可以確保石油管道工程施工建設質量,需要我們引起充分的重視。
石油化工管道往往屬于鋼材為主要制作材料,管道內部包含很多活躍金屬如鐵等,石油或其他化學物質與這類金屬接觸之后,其中存在的硫化物會產生化學反應,進而引起管道腐蝕。同時部分石油化工管道長時間暴露于空氣中,空氣中的氧氣、氯氣、二氧化硫也很容易和管道中的金屬產生化學反應。特別是在高溫條件下,石油管道可能發生氧化反應,或者出現脫碳問題,這些都屬于化學腐蝕的幾種常見情況。
由于電化學反應導致石油化工管道腐蝕即是電化學腐蝕,是因為管道中所包含的金屬和電解質接觸之后造成的。作為金屬管道,石油化工管道表面具備吸附作用,在相對潮濕的條件下,其表面會出現很薄的水膜,管道表面上的金屬和水相接觸而出現電化學反應,比如說其中所包含的鐵元素電解為游離的鐵離子;另外還會形成很多電子,隨著鐵離子進入水膜而慢慢移向雜質,從而出現氧化反應,產生紅褐色鐵銹。
石油化工管道中所包含的金屬材料表現出不均勻性,進而出現電位差導致管道腐蝕。比如說部分石油化工管道進行改造后,可能和原管道之間出現組織成分方面的差異,出現電位差導致腐蝕現象的發生;或者管道運輸時沒有投入使用的新管道和老舊管道之間也可能出現電位差[1]。
微生物腐蝕屬于石油化工管道腐蝕中較為常見的類型,通常來說是因為真菌等各類微生物在管道上活動進而導致的腐蝕現象。在實踐中能夠了解到,造成石油化工管道腐蝕的因素中基本上有3成左右的腐蝕問題和微生物相關。若石油化工管道處于地下,土壤內本身所具有的微生物同樣可能導致管道外部的腐蝕,即便是這部分微生物僅僅能夠在管道表面進行活動,也會提高管道外部腐蝕的概率,很容易產生點狀腐蝕現象,然而僅僅是在局部所出現的腐蝕現象也可能對石油化工管道造成損壞,從而帶來經濟損失。
緩蝕劑屬于專用防腐材料,通常來說為更好的避免石油化工管道出現腐蝕問題,往往會在石油內添加緩蝕劑。這種材料成本相對較低,不會在很大程度上提高運輸成本。但同時緩蝕劑的加入也可能帶來一些問題,如需要后期進行復雜的維護。因為石油運輸管道并非采用相同的材料,所以選擇單一化的緩蝕劑可能無法發揮出理想中的效果,所以這一防腐技術也常常被應用到某些短程石油管道防腐中。
陰極保護非常普遍的運用于電化學腐蝕的預防工作中,通常來說借助于強制電流法,應用陰極保護的過程中需選擇活潑性金屬,如此一來若出現化學反應也能夠讓這部分活潑性較強的金屬優先反應,如此一來即可對陰極金屬起到保護效果,避免石油化工管道發生電化學腐蝕現象。與此同時,選擇材料的過程中還應當設計壽命相匹配的輔助陽極系統,亦或是對陽極系統第一時間進行更新,如此才可以確保電化學反應能夠按照預期設計進行,提升防腐效果。
①從現階段的實際情況來說,應用較為廣泛的為無機非金屬防腐,這一技術目前已經得到了非常普遍的應用,實踐中表現出抗高溫和耐氧化的優勢,同時它還擁有較強的抗腐蝕性,通常來說包括了搪瓷涂層、玻璃涂層等。對于這部分涂層來說,搪瓷涂層在實際使用中的抗腐蝕能力更強,非常廣泛的應用在鋼制石油化工管道的表層;而玻璃涂層表現出更強的密閉性以及抗磨性,往往在石油化工管道內層中予以運用;另外還有陶瓷涂層,這種涂層的化學性質較為穩定,可應用在一些高溫、惡劣條件下[2]。
②3PE涂層。該防腐材料一般來說即是利用融接環氧粉末作為里層,聚乙烯復合材料作為表層,借助于膠粘劑所構成的復合型材料。在具體運用過程中表現出了極強的機械性以及較好的防腐性,可以推廣運用到石油化工管道的外部。現階段已經研究出了稱為耐高溫熱噴玻璃涂層的防腐技術,表現出很大的推廣前景。
③無溶劑環氧涂層,該材料往往運用于石油化工管道內側。具體實踐中能夠與石油內的部分雜志產生化學反應,從而避免石油化工管道內側出現腐蝕現象,不僅能夠有效提升石油質量,同時還可以促進管道穩定性的提升。
總而言之,石油化工管道防腐管理工作非常重要,從當前的實際情況來看,在防腐工作中依舊還表現出一些問題,石油化工企業要引起充分的重視,不僅要深入研究應用各種防腐技術,同時還需要建立完善相應的管理機制,確保石油管道實際使用過程中的有效維護管理,從而讓其能夠安全高效運行,促進石油化工企業經濟效益的不斷提升。