分析石油管道焊接接头的腐蚀与防护

蔡志钢

沈阳奥思特安全技术服务集团有限公司辽宁沈阳110179

摘要：油气管道运输自身优势很多，能够有效避免气候因素影响、减少投资、使得整个运输过程更加安全，消耗能效等等，能够最大限度减少运输压力。因此导致石油管道在运输中出现严重的腐蚀问题，给石油运输工作带来严峻挑战，严重情况则会出现一定安全事故。

关键词：石油管道；焊接接头；腐蚀；防护

引言

在工艺管道运行中，运维人员需要保证管道的质量和性能、运行状态，需要落实定期检查和不定期抽查计划，使工艺管道检修频率得到保证。化工企业需要根据工艺管道的应用环境，选择合适的管材和制作工艺，使管道耐腐蚀性更强。在防腐蚀过程中，还要借助多种技术手段来提升管道整体质量，使其在应用中不会过早出现腐蚀问题。本文主要针对石油化工企业工艺管道的腐蚀问题进行探析。

1石油管道腐蚀原因分析

1.1化学腐蚀

化学腐蚀就是指在石油运输工作中因为内部残留物质，使得不同物质发生化学反应，因为反应会在石油管道表面上进行，经常会出现一些对管道具有伤害性的腐蚀，使得管道不在健全和完整，所以说化学腐蚀也属于石油管道出现腐蚀的原因之一。石油管道通常情况下会长期防止在外界空气中，并且其组成的主要材料分别是钢以及铁，还有可能存在一些其他金属材料，其中存在的金属相对比较活泼，温度和湿度满足反应情况下，就会和空气中含有的O2发生一定化学反应，进而生成氧化物，通过反应生成氧化物则会使得石油管道外部出现金属变性，那么内部的含量将会出现降低现象。并且，石油管道内部的物质含量也会对其产生严重腐蚀性，进而使得石油感到内壁出现严重腐蚀。

1.2电化学腐蚀

电化学服腐蚀是影响石油腐蚀的一个主要原因，由于电解质出现变化出现的问题，石油管道不完全停留在陆地上，一般会因为资源的限制等原因而延伸到各个地域，甚至会贯穿江河湖海之中，石油管道会长期处在水中，海水内部还有的NaCl成分将会在石油管道外部逐渐形成一层保护膜，那么管道材料中含有的活泼金属将会和氯化钠发生化学反应，进而会对金属造成严重腐蚀性，出现一种氢氧化物，最终导致石油管道外部出现损害。

1.3微生物腐蚀

微生物腐蚀在金属管道上一般是指细菌和真菌，石油管道常年被埋没在地下，并且土层含有非常多的有机物，还掺杂一些细菌，所有微生物在土层条件满足情况下，就会和外表含义的金属发生化学反应，那么就会对石油管道内部以及外部造成严重影响，从而使得石油管道内部出现大小不一的坑包，由此变出现了腐蚀情况，因此需要石油企业定期安排相关人员对管道进行及时维修，对于会发生微生物腐蚀现象的管道进行及时维护和更换工作，保证整个石油管道能够安全运输石油。

2石油管道焊接接头的腐蚀与防护措施

2.1防蚀涂层

相比第一道防线，该种涂层主要借助环氧粉末来构成复合涂层，以使管道表面防腐效果更为显著。这种防腐方式主要应用在铺设地面上的管道，其也起到隔离作用，使管道受到保护。在防蚀涂层应用中，除了环氧粉末外，还有石油沥青等传统防腐措施，虽然其应用频率较低，但其也起到了防护作用。针对已经发生腐蚀的管道，工作人员在清理防腐层，做好管道处理维护后，需要在其上涂抹液体防腐材料，或应用缠带式材料来保证管道的应用效果。有机涂层与管道的紧密性更强，在应用中不太容易出现涂层脱落现象，其可以使阴极处于剥离状态，在抗阴极屏蔽方面具有显著优势。当管道敷设在腐蚀性较强的土壤中，其会表现出良好的耐腐性能，且不会使管道出现弯曲变形。在选择该种涂层涂料时，操作人员还应选择防水性能较强，且不会对机械设备或管道造成负面影响的涂料。在有机涂层应用中，还要做好焊缝处的涂抹处理工作，使该处不会出现缝隙，如此防蚀效果才不会差。

2.2阴极防护措施

该种防护措施主要基于第一道防线，对已经出现损坏的管道进行附加防腐保护，其主要作用于地下管道中。在管道涂层出现损坏后，施加阴极防护措施，管道金属依旧可以得到保护。这种保护措施可以表现为外加电流阴极保护及牺牲阳极保护等措施。该种防护措施是行业公认的有效措施，所以行业也规定了该种措施应用的相关标准规范，石油化工企业工作人员在利用该种方式保护管道时，还要应用标准材料，遵循设计标准规范进行防腐处理。这种措施操作比较简单，且不会对管道造成其他影响。

2.3记忆合金胀套补口法

热胀套采用记忆合金作骨架,在骨架上的涂料层外表面涂有粘合剂,当管道焊接时,利用焊接余热使骨架受热膨胀,把带有粘合剂的涂料层推向管道内壁,使热胀套和管道内壁产生牢固的粘合,从而起到补口内防护的作用。

2.4衬管焊接法

采用管端扩口,内衬隔热防腐短管,然后按普通管道焊接工艺焊接。记忆合金胀套补口法、机械连接法和衬管焊接法对现场装配的要求很高,且对装配质量依赖性很大,难以保证接头补口的可靠性,目前应用较少。管内自动涂料补口机近两年应用较普遍,但是也存在明显不足,如:对于中、小口径管线,特别是小口径管焊口,补口小车无法进入;不能进行弯管、弯头焊接区补口;现场施工时,泥沙堵塞而导致补口困难；现场抢修时无法进行焊后内补口。由于油田管线内防腐涂层的焊后内补口问题一直未得到有效解决,一方面限制了新型防腐涂料的应用推广；另一方面因补口质量不稳定,使得管线腐蚀穿孔事故频繁发生,严重影响油田的正常生产。

2.5焊接过程的检查

焊接材料需要检查焊条药皮是否牢固，焊接前是否烘烤，焊丝是否整洁。管道焊接组对前要检查组对的坡口间隙、角度、错边量以及管道的直线度或者法兰、弯头等配件的角度等，坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈、水迹等是否清理干净，确保组对焊接的作业条件满足设计图纸和规范的要求，对于不锈钢管道以及铬钼钢管道等还需要检查充氩以及预热等措施是否准备。在进行石油化工管道焊接工作时，必须要遵循科学的工序和相关流程进行规范作业，严格监督相关施工工序，保证施工质量能够达到规定的标准。管理好焊接设备以及施工焊接所处的环境，检测施工环境中的风速、湿度以及温度等。在施工之前，对施工的各项工序和施工内容进行严格的控制和管理工作，及时发现施工过程中存在的问题并进行解决，检查施工工艺是否符合标准，比如层间温度、焊接电流是否达到规定的需要。

2.6建立健全的石油管道防腐工作的管理体系

之所以石油管道防腐工作的问题一直得不到解决，是因为缺少好的管理体制，一套好的管理体制对建设石油管道工程是非常重要的。所以对于石油管道的维修单位来讲，必须懂得防腐工作的重要意义，还要针对这些问题制定出与此对应的管理目标和管理方法等完备的管理措施。把石油管道的防腐工作当成工作的重点，并且让它得到真正的贯彻和落实。

3结束语

总而言之，石油管道工程的防腐技术是一项非常重要的工作内容，因此在石油运输工作中要对其高度重视，要意识到防腐工作能够对人们健康起到一定价值和作用，要针对腐蚀进行深入研究，采用各种先进手段进行防腐，确保石油能够正常运输。

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