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油碼頭管道腐蝕分析與防護措施

文檔作者：蘇淵文檔來源：天津港石油化工碼頭有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月07日
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油碼頭管道腐蝕分析與防護措施
蘇淵(天津港石油化工碼頭有限公司，天津塘沽300452)
摘要：對于油碼頭管道而言。腐蝕問題是貫穿其安全生產(chǎn)
的重要因素。油品在裝卸過程中。由于受到含硫化氫等腐蝕氣
體和含水量的影響，管道內(nèi)壁會發(fā)生應力腐蝕開裂的可能性。
因此探討和研究油碼頭管道的腐蝕機理及影響因素，提出防護
措施，加強腐蝕檢測與監(jiān)測，對于油碼頭的安全生產(chǎn)，減少重大
經(jīng)濟損失及災難性事故的發(fā)生具有重大的意義。
關(guān)鍵詞：油碼頭；腐蝕機理；腐蝕檢測
隨著液化石油氣在工業(yè)和日常生活中的大規(guī)模使用，油碼
頭已經(jīng)成為其運輸、儲存等環(huán)節(jié)的重要組成部分。作為主要依
靠管道輸送方式來進行裝卸的油碼頭，一旦管道出現(xiàn)故障，除
了油品泄漏等直接損失外，通常還伴隨著生產(chǎn)中斷、環(huán)境污染
等間接損失，甚至引發(fā)火災、爆炸等重大事故，因此，分析研究
油碼頭管道的主要腐蝕影響因素，根據(jù)實際情況，采取合理的
防腐蝕措施。
1腐蝕機理
在碼頭的油品裝卸過程中，由于有些油品需要高溫高壓的
環(huán)境作用，其中的一些含硫有機物分解形成較穩(wěn)定的Hzs，而油
氣開采過程中滋生的硫酸鹽還原菌和某些化學添加劑也會釋
放出H：s。Hzs在水中的溶解度比較高，對金屬材料具有強烈的
腐蝕性。
在H：S的腐蝕過程中，氫原子會在金屬表面生成，而硫化物
離子將會減慢金屬表面氫原子復合成氫分子的速率，這樣會造
成金屬表面氫原子的積累，促進了氫原子向金屬內(nèi)部擴散。氫
原子進入金屬后在金屬內(nèi)部缺陷等部位結(jié)合成氫分子，在氫氣
聚集區(qū)，材料內(nèi)部產(chǎn)生氫壓，與材料的服役外力疊加協(xié)同作用
下，會導致金屬產(chǎn)生硫化物應力腐蝕開裂(SSC)、氫鼓泡(HB)、
氫致開裂(HIC)和應力定向氫致開裂(SOHIC)等不同類型的開
裂損傷”1。
2油碼頭管道的腐蝕影響因素
2．1 H：S濃度
HzS分壓對腐蝕速度的影響與溫度有關(guān)。在較低的溫度
下，Hzs分壓增大對腐蝕速度的影響不顯著，但在高溫條件下，
腐蝕速度隨HzS分壓的增大而迅速增大。
2．2溫度
溫度對油氣管道的腐蝕影響比較復雜，溫度升高對腐蝕的
影響作用主要存在三個方面：一是加快化學反應速度，使腐蝕
速率增大；二是降低H：s在溶液中的溶解度，降低腐蝕發(fā)生概
率；三是影響腐蝕產(chǎn)物的形成機制，導致腐蝕或加快或減慢。
2．3 pH值
H：S水溶液的pH值將直接影響材料的腐蝕速率。NACE—
TC2小組認為在pH值為6時是一個臨界值。當pH值小于6時，
腐蝕速率高，油管的壽命很少超過20年。pH值將直接影響著
腐蝕產(chǎn)物硫化物膜的組成、結(jié)構(gòu)及溶解度等。
2．4氯離子
在油品輸送過程中，由于開采過程中酸性氣田的影響，帶
負電荷的氯離子，總是優(yōu)先吸附于金屬表面，這樣氯離子就會
阻礙保護性的硫化物膜在金屬表面的形成。氯離子可以通過
鋼鐵表面硫化物膜的細孔和缺陷滲入其膜內(nèi)，使膜發(fā)生顯微開
裂，形成“孔蝕核”。由于氯離子的不斷移入，在閉塞電池的作
用下，會加速“孔蝕”破壞”1。
3油碼頭管道的防護技術(shù)
3．1管道材質(zhì)的選擇
美國腐蝕協(xié)會(NACE)標準MR-01-95中規(guī)定：防止硫化物
應力腐蝕開裂(SSCC)時應采用硬度低于洛氏硬度HRC22的普
通鋼(鎳含量小于1％)或者HRC26以下的回火處理的鉻鉬鋼。
管材較高的碳含量會具有較好的抗塑性變形的能力，但也
會造成管材焊接性能的降低，使得焊接效果大打折扣。綜合各
方面因素，管道碳含量應小于0．15％。在金屬材料中，不銹鋼、抗
腐蝕合金等材料是防腐效果最好材料，其關(guān)鍵指標是碳含量。
3_2管道內(nèi)部腐蝕防護
(1)內(nèi)防腐層。內(nèi)防腐層是在管內(nèi)壁和管流之間提供一個
物理隔離，使得腐蝕性物質(zhì)不與金屬接觸，從而減緩管道內(nèi)腐
蝕，其防腐效果與涂層或鍍層材料及工藝技術(shù)水平有關(guān)。其代
表材料有環(huán)氧粉末、聚氨醋等。
(2)緩蝕劑。緩蝕劑是通過添加其到作業(yè)的油品中達到減
緩腐蝕的目的，其腐蝕機理在于：緩蝕劑通過其分子上極性基
團的物理、化學吸附作用，被吸附在金屬表面形成保護膜，使腐
蝕速度減小。
3．3管道外部腐蝕控制措施
(1)外防腐層。外防腐蝕層主要是對材料的表面進行處
理，目前，國內(nèi)外常用的管道防腐層材料主要有環(huán)氧粉末、煤焦
油瓷漆和聚乙烯PE等。
(2)陰極保護。陰極保護技術(shù)就是將被保護金屬如管道等
作為陰極，通過施加一定的外加直流電流，使被保護結(jié)構(gòu)表面
產(chǎn)生陰極極化以減小或防止金屬結(jié)構(gòu)腐蝕。
3．4管道腐蝕檢測技術(shù)的應用
目前，管道檢測技術(shù)主要有管道外腐蝕檢測和內(nèi)腐蝕檢測
兩大類。
(1)管道外腐蝕檢測技術(shù)。管道外腐蝕檢測技術(shù)有管／地電
位測量和管內(nèi)電流測量兩種。管／地電位測量主要包括組合電
位測試法、Person檢測法、直流電壓梯度法等；而管內(nèi)電流測量
主要包括分段管內(nèi)電流比較法和電流梯度分布法等。
(2)管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)。管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)是漏磁檢
測技術(shù)、超聲波檢測法和渦流檢測方法。漏磁檢測技術(shù)是利用
自身攜帶的磁鐵，在管壁全圓周上產(chǎn)生一個縱向磁回路場，適
用與檢測中小型管道，可以對各種管壁缺陷進行檢驗，檢測時
不需要耦合劑，也不容易發(fā)生漏檢。
4結(jié)語
文章主要分析了油碼頭管道腐蝕的機理，歸納總結(jié)出管道
腐蝕的各種主要影響因素。
并基于油碼頭的特殊性，根據(jù)實際情況采取合理的防腐蝕
措施。由分析得出油碼頭管道腐蝕綜合防治措施與對策，尤其
管道的腐蝕檢測技術(shù)為油碼頭管道的安全生產(chǎn)運營可以提供
理論支持。
參考文獻：
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38 l化J彳礙2016年5月
萬方數(shù)據(jù)

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