油田埋地金屬管道外腐蝕機(jī)理分析

荊艷飛

（大慶油田第三采油廠監(jiān)督管理中心，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

埋地金屬管道在油田管道的使用中占到了很大一部分，因此根據(jù)每個地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的不同，埋地金屬管道外壁發(fā)生腐蝕的因素也有所差異，一旦埋地金屬管道腐蝕程度越來越嚴(yán)重，就可能發(fā)生管道的破損、泄露等安全事故，對周邊的環(huán)境產(chǎn)生污染，同時情節(jié)嚴(yán)重的話可能發(fā)生爆炸等現(xiàn)象，時刻威脅的人們的生命安全和財產(chǎn)安全，因此我們目前的首要任務(wù)就是對油田埋地金屬管道外腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析研究，制定有效的預(yù)防措施，促進(jìn)油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 油田埋地金屬管道外腐蝕機(jī)理

1.1 電化學(xué)腐蝕機(jī)理

大部分地區(qū)的土壤中都含有水、空氣、鹽離子等，埋地金屬管道的金屬材質(zhì)很容易與以上物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)腐蝕是目前油田埋地金屬管道外腐蝕機(jī)理中最常見的一種，氧化反應(yīng)之后金屬管道中的陽離子失去電子，土壤中的含氧量、酸堿度、腐蝕性陰離子等都對形成的產(chǎn)物有著直接的影響。

1.2 微生物腐蝕機(jī)理

土壤中也含有各種各樣的微生物，主要包括硫酸鹽還原菌、金屬氧化型細(xì)菌、金屬還原菌、產(chǎn)酸菌等，以上各種微生物與埋地金屬管道發(fā)生復(fù)雜方式的相互作用，最終發(fā)生外管道腐蝕現(xiàn)象。微生物腐蝕的主要特點就是縫隙腐蝕、點蝕、選擇性腐蝕、沉積物腐蝕等。地區(qū)不同，土壤中的環(huán)境也各不相同，細(xì)菌和真菌對埋地金屬管道局部腐蝕產(chǎn)生的效果也是不一樣的。

1.3 雜散電流腐蝕機(jī)理

隨著我國科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，手機(jī)基站的建設(shè)數(shù)量越來越多，高壓電力設(shè)備與鐵路電氣化設(shè)備的數(shù)量也與日俱增，一些雜散的電流會存在土壤中與埋地金屬管道發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，這種腐蝕現(xiàn)象就是雜散電流腐蝕，本質(zhì)就是電化學(xué)腐蝕。埋地金屬管道都具有一定的導(dǎo)電性，管道中的雜散電流流動時會造成電位差出現(xiàn)，金屬管道中有電流流入形成陰極，有電流流出形成陽極，形成了腐蝕電池。埋地金屬管道陽極反應(yīng)在不同環(huán)境土壤中是相同的，陰極反應(yīng)是存在差異的。

2 油田埋地金屬管道外腐蝕防腐措施

2.1 緩蝕劑法

緩蝕劑防腐是目前埋地金屬管道外防腐措施中比較常見的一種，在管道金屬表面上涂抹腐蝕劑，利用物理化學(xué)反應(yīng)達(dá)到減緩埋地金屬管道腐蝕的效果。常用的腐蝕劑種類為有機(jī)胺類、磷酸鹽、重絡(luò)酸鹽等，通常與金屬管道所處的環(huán)境有關(guān)，中性土壤中我們常用無機(jī)緩蝕劑，酸性土壤中我們常用有機(jī)緩蝕劑，緩蝕劑防腐有著防腐效率高、投資成本小的特點，缺點就是工藝比較復(fù)雜，受環(huán)境因素影響比較大，在一些長距離埋地金屬管道中不太適用。

2.2 涂層法

涂層防腐也是埋地金屬管道常用的外防腐措施之一，金屬管道表面涂層有效的實現(xiàn)了其與腐蝕介質(zhì)的物理隔離，降低了金屬管道微生物腐蝕和電化學(xué)腐蝕發(fā)生的幾率。按照性質(zhì)不同，防腐涂層可以分為三種，有機(jī)防腐涂層、無機(jī)防腐涂層，有機(jī)與無機(jī)復(fù)合防腐涂層。有機(jī)防腐涂層主要有環(huán)氧類防腐蝕涂層、石油瀝青類防腐蝕涂層、聚氨酯防腐蝕涂層等，有著較強(qiáng)的耐腐蝕性、耐酸性；無機(jī)防腐蝕涂層主要包括搪瓷防腐涂層、水泥砂漿防腐涂層、陶瓷防腐涂層等，有著較強(qiáng)的耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性，在全世界的領(lǐng)域中應(yīng)用的都十分廣泛，有著良好的發(fā)展前景，尤其是水泥砂漿防腐涂層，與其他幾種無機(jī)防腐涂層相比較操作更加簡單、成本較低，因此使用的更加廣泛，埋地金屬管道防腐措施中，涂層法有著十分重要的地位，發(fā)揮著重要的作用；有機(jī)無機(jī)復(fù)合防腐涂層法主要應(yīng)用在單一有機(jī)涂層防腐和單一無機(jī)涂層防腐不能滿足要求的情況下。

2.3 陰極保護(hù)

埋地金屬管道的焊接和涂層制備過程中，可能因為人為操作失誤造成漏焊和涂層損壞，這都會增加金屬管道局部腐蝕的幾率，因此我們比較常用的手段就是陰極保護(hù)，對可能出現(xiàn)局部腐蝕的位置進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)，陰極保護(hù)我們主要有兩種方式，一種為將電位更低的金屬作為陽極連接在保護(hù)的金屬上，另一種為外加直流電源。

3 結(jié)語

經(jīng)過以上的研究和分析，油田埋地金屬管道發(fā)生的故障中，腐蝕是其中的主要因素之一，一旦埋地金屬管道因為腐蝕產(chǎn)生泄露，就會給油田帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時泄露也會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染，因此我們要從源頭上杜絕管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，找到影響油田埋地金屬管道外腐蝕的因素，針對實際情況制定有效的管道外腐蝕防腐措施，隨著我國科技的不斷進(jìn)步，在埋地金屬管道的設(shè)計和施工中不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，在保障經(jīng)濟(jì)與安全的前提下，研究出更加科學(xué)合理的防腐措施，實現(xiàn)油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速增長。