试论石油工业中管道的腐蚀与防腐

费庆贺

（辽河油田建设有限公司， 辽宁 盘锦 124010）

引言

在石油的使用与保护过程中，由于管道发生腐蚀破坏所造成的直接经济损失不容忽视的，且趋势越来越大。当前工业是全球经济发展的主要内容，为人们的生活带来了巨大的变化，因此当前对于石油等资源的使用程度不断扩大。在这个基础上，加大管道的保护力度，有利于直接的节约了资源，避免冶金产品由于腐蚀而报废的现象出现。管道防腐蚀问题也逐渐得到了。为了能采取有效的防腐措施，应当根据出现腐蚀现象的原因进行分析，从而重点进行解决，保护资源。

一、石油工业中管道腐蚀的成因

石油资源主要是通过管道运输进行利用的能源，目前我国石油工业管道大多还是金属材料制成，在使用过程中会发生腐蚀现象，一直都是石油资源使用过程中的难题。腐蚀现象是由于金属材料表面和环境介质发生化学和电化学作用，从而引起材料的变质和破坏现象，造成了金属质量的破损，使钢材等材料失去原有的性质，形成某种化合物。

（一）溶解氧

水中的溶解氧是造成石油管道发生腐蚀的最大因素之一，溶解氧浓度对缓慢流动的水中低碳钢的影响非常大。首先，会产生吸氧腐蚀反应。通常来说管道中的碳钢中杂质为阴极，铁为阳极，油田水为电解液，因此便一定程度的上形成了腐蚀电池。当电子从阳极流向阴极的过程中，油田水中溶解氧获得电子，从而使铁元素进行转化，变成了氢氧化铁物质，从而使钢材被腐蚀，且腐蚀的周期性长，腐蚀反应会长期持续下去。其次，会发生氧浓差电池腐蚀现象。在水与空气的界面上发生的腐蚀可归因于氧浓差腐蚀，水线界面处可从空气中充分得到氧，而水的下层由于氧扩散速度的影响，在石油管道的使用过程中，对于浸没在水中的铁，碱性阴极反应使钙和镁的化合物沉积于金属表面，使其一部分与充满氧的溶液隔开，成为贫氧区，在遮隔部分的下方就会发生一定程度的腐蚀反应，严重威胁了管道的质量。

（二）二氧化碳

二氧化碳的成分仅次于氧气，是最常见的溶解于水而又促成腐蚀的气体，是管道发生腐蚀的一大重要因素。二氧化碳的腐蚀大多为析氢腐蚀，通常来说，石油运输过程中，还有一定程度的氢离子，同时溶液中的pH 值显酸性，从而加速了碳钢材料的腐蚀速度。当油田水中既有溶解的二氧化碳又有溶解氧的情况下，对碳钢的腐蚀比只有其中一种气体时的腐蚀性更强。二氧化碳成分常常存在于地下气源和地层水里，因此当这种水或气引到地面时，非常容易发生一定程度的腐蚀现象。同时，硫化氢物质也具有一定程度的腐蚀性，当油田水中既有溶解的硫化氢又有溶解氧成分时，管道的腐蚀现象会非常严重。硫化氢的另一种破坏作用是使钢材脆化，且腐蚀速度随硫化氢浓度的增加而迅速增大，亟需解决。

（三）溶解盐类物质

在石油管道中，油田盐水的腐蚀原因是十分复杂的。油田中会含有溶解盐类的物质，高浓度的盐会大量的减弱氧的溶解度，从而使腐蚀减弱。但当溶解盐与溶解氧或溶解二氧化碳达到某一最佳浓度比时，反而会发生相反的效果，即油田盐水具有腐蚀性。

（四）PH值

由于油田水中溶入二氧化碳、硫化氢等元素吗，因此pH 值下降时，酸溶液比中性溶液、碱性溶液对碳钢更具有腐蚀性。在有溶解氧的情况，pH 值对碳钢腐蚀速度的影响更大。管道建设大多为金属材质的制品，因此如果金属表面上温度升高不均匀，那么又会形成氧的浓差电池，导致了PH值的严重不协调，仍将导致腐蚀现象的出现。

二、石油工业中管道的防腐工作

应当根据管道的腐蚀问题，有针对性的进行措施进行整治，避免资源的过度消耗的情况的出现。从采油工程的腐蚀机理可知，石油工业中管道发生腐蚀现象的主要原因是金属材料本身性质、环境(气态、液态、固态介质)问题以及它们之间的界面反应，因而应当采取科学的防腐措施，，保证防腐手段的高效性和科学性。

（一）做好材料的选择工作

在进行石油管道的建设过程中，应当提前作出考察，相关技术部门应当根据具体的使用环境，测算附近的环境质量，如空气中的水分含量、金属含量等，根据实际情况进行合理地选材。同时应当打破旧思想，不能千篇一律的使用统一的金属材料，相关科技部门应当设计和研制新的耐蚀材料，投入到管道建设的过程中，从根本上解决金属管道的腐蚀现象。

（二）加大对于腐蚀环境的处理工作

石油管道所处的环境质量与腐蚀现象息息相关，因此，除了管道自身的质量应当有所提升之外，有关部门应当对于对腐蚀环境和介质采取必要的措施。例如可以采取脱氧、脱二氧化碳、脱硫，控制温度、湿度等措施，一定程度上强化管道建设的环境质量，减少金属管道发生腐蚀的机率，使其避免与水分接触等，使石油管道处在一个相对好的环境中，抑制腐蚀现象的发生。

（三）采用新型防腐方法

现代社会不断的发展完善，各项科技技术不断的发达，因此，应当紧随时代的步伐，结合新的科技手段，相关部门应当重点探究新型的防腐方法。当前，我国石油工业主要采用涂层和电化学保护方法，以改善界面的性质，从而达到缓蚀和防蚀的作用。应不断的根据新方法中的不足进行改进，学习先进国家的技术，取长补短，进行科技完善，加大石油管道的保护力度。

石油不仅是我国重要的能源，也是全世界宝贵的财富。当前，石油管道的腐蚀问题逐渐突出，严重的影响了资源的使用效率，甚至一定程度上带来了资源恶意消耗的现象。因此，我国相关部门应当根据管道腐蚀的原因进行重点探究，提出科学的防腐措施，保证管道的质量，结合新材料与新技术，为管道防腐技术带来新的发展。