石油管道腐蝕機(jī)理分析

石油行業(yè)遭受腐蝕侵害非常嚴(yán)重，伴隨著我國(guó)油田的進(jìn)入后期階段，油田采出液中含有二氧化碳、硫化氫等腐蝕介質(zhì)，以及與高溫、高壓等因素的相互作用下，管道的內(nèi)壁會(huì)遭受嚴(yán)重的腐蝕。而土壤電解質(zhì)、微生物對(duì)埋地管道外壁造成很大的腐蝕。管道運(yùn)輸是石油運(yùn)輸?shù)?nbsp;  為主要途徑之一，石油管道工程建設(shè)地減少了運(yùn)輸損失，同時(shí)也提高了石油運(yùn)輸效率。為管道運(yùn)輸質(zhì)量，在石油管道工程建設(shè)的過(guò)程中，   加強(qiáng)管道的處理，才能提高石油運(yùn)輸效率?，F(xiàn)階段，我國(guó)的石油管道工程，例如天津港—華北石化原油管道工程，除工藝采取的相關(guān)措施外，主要運(yùn)用技術(shù)，石油運(yùn)輸環(huán)境，提高管道運(yùn)輸能力。由于石油本身具有   的性，管道工程建設(shè)之就是提高管道的性能，做好工作，原油運(yùn)輸過(guò)程中的   性以及維護(hù)管道運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。

腐蝕機(jī)理分析

鋼質(zhì)的腐蝕可分為2類，化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是酸液對(duì)鋼質(zhì)的氧化反應(yīng)；電化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)上是一種存在于電解質(zhì)溶液中的氧化還原化學(xué)反應(yīng)，即電化學(xué)反應(yīng)。油田設(shè)施周圍環(huán)境能提供滿足此類化學(xué)反應(yīng)所需的條件，如含有多種無(wú)機(jī)鹽離子的地層水、注入水充當(dāng)了電解質(zhì)的作用，構(gòu)成了類似于原電池的結(jié)構(gòu)。在電解質(zhì)溶液中的其他離子或物質(zhì)的作用下，陽(yáng)極表面的鐵原子失去電子成為離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電子流動(dòng)到陰極表面被溶液中的氧化性物質(zhì)消耗，從而實(shí)現(xiàn)了腐蝕。

在腐蝕開(kāi)始后，在層縫隙內(nèi)的腐蝕介質(zhì)很難流通，氧在土質(zhì)中向腐蝕縫隙中擴(kuò)散受阻，致使縫隙深處和淺處或?qū)悠茡p處之間形成一個(gè)宏觀的氧濃差電池?？p隙深處是濃差電池的陽(yáng)極，淺處或?qū)悠茡p處為陰極，在陽(yáng)極有→FeFe2++2e的溶解反應(yīng)，陰極有O2/2+H2→O+2e2OH－的反應(yīng)，顯然陰極受到了保護(hù)。這就是管壁漏電部分(即層脫落處)沒(méi)有嚴(yán)重腐蝕，而周圍剝離的層下縫隙內(nèi)管外壁腐蝕嚴(yán)重的原因。

陰陽(yáng)極分離，腐蝕產(chǎn)物以及鹽晶的堆積，進(jìn)一步阻滯了外界的陰極保護(hù)，同時(shí)形成了具有催化作用的閉塞電池，閉塞電池的形成標(biāo)志著腐蝕進(jìn)入了發(fā)展階段，以后縫隙內(nèi)的金屬陽(yáng)離子就   難以擴(kuò)散、遷移出去。隨著Fe2+、Fe3+離子在縫隙內(nèi)的積累，造成縫隙內(nèi)正電荷過(guò)剩。土壤中的Cl－與Fe2+、Fe3+離子結(jié)合并被水解，使腐蝕介質(zhì)微觀局部酸化，腐蝕速度加快，然后腐蝕環(huán)境又會(huì)進(jìn)一步酸化，因而形成一個(gè)自催化過(guò)程。腐蝕速度隨著時(shí)間的推移而加快，這就是埋地管道腐蝕速度比既沒(méi)有層保護(hù)又沒(méi)有陰極保護(hù)的試驗(yàn)埋片的腐蝕速度大的原因。