石油管道腐蝕機理分析

石油行業(yè)遭受腐蝕侵害非常嚴重，伴隨著我國油田的進入后期階段，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)壁會遭受嚴重的腐蝕。而土壤電解質(zhì)、微生物對埋地管道外壁造成很大的腐蝕。管道運輸是石油運輸?shù)?nbsp;  為主要途徑之一，石油管道工程建設(shè)地減少了運輸損失，同時也提高了石油運輸效率。為管道運輸質(zhì)量，在石油管道工程建設(shè)的過程中，   加強管道的處理，才能提高石油運輸效率。現(xiàn)階段，我國的石油管道工程，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，主要運用技術(shù)，石油運輸環(huán)境，提高管道運輸能力。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，原油運輸過程中的   性以及維護管道運輸?shù)姆€(wěn)定性。

腐蝕機理分析

鋼質(zhì)的腐蝕可分為2類，化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是酸液對鋼質(zhì)的氧化反應(yīng)；電化學(xué)腐蝕實質(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，如含有多種無機鹽離子的地層水、注入水充當了電解質(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，陽極表面的鐵原子失去電子成為離子進入電解質(zhì)溶液，電子流動到陰極表面被溶液中的氧化性物質(zhì)消耗，從而實現(xiàn)了腐蝕。

在腐蝕開始后，在層縫隙內(nèi)的腐蝕介質(zhì)很難流通，氧在土質(zhì)中向腐蝕縫隙中擴散受阻，致使縫隙深處和淺處或?qū)悠茡p處之間形成一個宏觀的氧濃差電池。縫隙深處是濃差電池的陽極，淺處或?qū)悠茡p處為陰極，在陽極有→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。這就是管壁漏電部分(即層脫落處)沒有嚴重腐蝕，而周圍剝離的層下縫隙內(nèi)管外壁腐蝕嚴重的原因。

陰陽極分離，腐蝕產(chǎn)物以及鹽晶的堆積，進一步阻滯了外界的陰極保護，同時形成了具有催化作用的閉塞電池，閉塞電池的形成標志著腐蝕進入了發(fā)展階段，以后縫隙內(nèi)的金屬陽離子就   難以擴散、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)境又會進一步酸化，因而形成一個自催化過程。腐蝕速度隨著時間的推移而加快，這就是埋地管道腐蝕速度比既沒有層保護又沒有陰極保護的試驗埋片的腐蝕速度大的原因。