葛海龍 李致宏 席國強(qiáng) 郭磊 張眾(中國石油塔里木油田分公司,新疆 庫爾勒 841000)
石油管道中硫化氫腐蝕檢測技術(shù)與應(yīng)對對策分析
葛海龍 李致宏 席國強(qiáng) 郭磊 張眾(中國石油塔里木油田分公司,新疆 庫爾勒 841000)
在石油工業(yè)中,廣泛存在管道中硫化氫腐蝕問題。硫化氫不僅容易造成部分或者全面腐蝕,還會(huì)導(dǎo)致硫化物應(yīng)力腐蝕開裂和氫致開裂等一系列破裂問題,這樣的事故一旦發(fā)生,就會(huì)造成重大損失甚至威脅到人類生命財(cái)產(chǎn)安全。因此檢測石油管道中是否存在硫化氫腐蝕以及分析有效的應(yīng)對對策,對于防止事故發(fā)生或是提高經(jīng)濟(jì)效益都是十分重要的。本文通過對石油管道中硫化氫腐蝕檢測方法分析,探討硫化氫的腐蝕機(jī)理,提出防止硫化氫腐蝕的有效對策。
石油管道;硫化氫;檢測技術(shù);應(yīng)對對策
隨著我國石油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,錯(cuò)綜復(fù)雜的石油管道存在不同程度的腐蝕和損壞,由于油氣易燃易爆,一旦發(fā)生泄漏就會(huì)嚴(yán)重影響石油企業(yè)的正常生產(chǎn),還會(huì)對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。這些石油管道建設(shè)時(shí)間與技術(shù)類型不一樣,且管道分布復(fù)雜,給石油管道的運(yùn)行、更新以及維護(hù)帶來一定的難度。石油管道中硫化氫腐蝕檢測可以發(fā)現(xiàn)管道的腐蝕隱患,對腐蝕隱患起到及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)警的作用[1],確保石油管道的安全運(yùn)行。通過分析硫化氫的腐蝕機(jī)理以及影響因素,借鑒國內(nèi)外常選用的腐蝕防護(hù)方法,選擇合適的檢測技術(shù),并對已經(jīng)發(fā)生腐蝕的位置采取有效的對策。
干燥的硫化氫對金屬材料是無腐蝕作用的,硫化氫在水中才具備腐蝕性,溶于水后的硫化氫對金屬石油管道會(huì)形成均勻腐蝕和局部腐蝕。在石油管道中,硫化氫溶于水之后立刻就會(huì)電離并且呈酸性[2],當(dāng)硫化氫的濃度值較低時(shí),就會(huì)產(chǎn)生較致密的膜,可以阻止鐵離子通過,從而降低石油管道的腐蝕速率。當(dāng)硫化氫濃度值較高時(shí),就會(huì)生成黑色分層狀的硫化鐵膜,這種膜會(huì)與石油管道形成原電池,加速石油管道腐蝕速率。
石油管道發(fā)生硫化氫腐蝕后,主要表現(xiàn)為腐蝕點(diǎn)坑以及管壁變薄且出現(xiàn)蝕損斑等。石油管道中硫化氫腐蝕檢測主要針對管壁的變化情況進(jìn)行測量和分析,得出石油管道中硫化氫腐蝕的相關(guān)數(shù)據(jù)。國內(nèi)外對于石油管道中硫化氫腐蝕問題做了大量的工作[3],并提出了很多有效的檢測技術(shù),其中一些技術(shù)已被應(yīng)用并取得了比較好的效果。射線法用于所有石油管道中硫化氫局部腐蝕檢測,檢測技術(shù)簡單,輻照范圍較廣,一般情況下只需把射線源放在石油管道的一側(cè),照相底片放置在另一側(cè)進(jìn)行檢測,射線測厚儀還可以在線檢測管道的壁厚,方便隨時(shí)掌握管道關(guān)鍵部位的硫化氫腐蝕情況,這種對于石油管道安全運(yùn)行還是很實(shí)用的。滲透檢測技術(shù)是將被檢測的石油管道表面涂上熒光燃料滲透液,經(jīng)過一段時(shí)間后滲透液可以滲進(jìn)表面開口的缺陷中,然后除去管道表面的滲透液,涂上顯像劑,在光源的作用下,被腐蝕部分的滲透液痕跡就會(huì)被凸顯出來包括被腐蝕的形狀以及分布情況,這種檢測技術(shù)簡單、直觀,但是需要較長的檢測時(shí)間。漏磁檢測技術(shù)是將石油管道用鐵磁性材料磁化后,通過鐵磁材料的導(dǎo)磁率與非磁性材料的導(dǎo)磁率不同的特點(diǎn),被腐蝕的石油管道表面就會(huì)出現(xiàn)漏磁場,可以檢測出腐蝕的相關(guān)狀況,漏磁檢測技術(shù)操作簡單并且檢測技術(shù)速度快,適用于石油管道中細(xì)小部分硫化氫腐蝕的檢測。
石油管道中硫化氫的腐蝕容易導(dǎo)致管道材料開裂并引發(fā)大量惡性事故,為了最大程度地抑制硫化氫腐蝕,減少事故的發(fā)生,必須采取有效手段來應(yīng)對硫化氫腐蝕[4]。在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑對于應(yīng)對石油管道硫化氫腐蝕是有重要意義的,利用緩蝕劑的防腐作用來緩解石油管道中的腐蝕,緩蝕劑的針對性很強(qiáng),用于含硫化氫酸環(huán)境中的緩蝕劑通常會(huì)選擇含氧的有機(jī)緩蝕劑。在石油管道材料上加保護(hù)層,采用耐腐蝕性較高的金屬或者涂料涂層來作為保護(hù)層,涂層涂料主要靠隔絕石油管道與腐蝕介質(zhì)的接觸來應(yīng)對硫化氫腐蝕,隨著防腐涂料的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,涂層保護(hù)技術(shù)越來越被石油行業(yè)重視。
在潮濕環(huán)境中的硫化氫介質(zhì)對石油管道輸送危害性是較大的[5],隨著為我國石油企業(yè)的不斷發(fā)展,原油管道中硫化氫的含量也在不斷增加,硫化氫腐蝕會(huì)造成氫脆、氫鼓泡以及硫化物應(yīng)力腐蝕等較大危害。通過社會(huì)科技的不斷發(fā)展,石油管道中硫化氫腐蝕技術(shù)也越來越多樣和成熟,硫化氫引起的石油管道腐蝕是一個(gè)復(fù)雜過程,受許多因素影響,因此在腐蝕檢測技術(shù)的選擇上為了取得更好的檢測效果,我們要采取合適有效的技術(shù)手段。同時(shí),在石油管道中也要采取多種應(yīng)對硫化氫腐蝕的對策,相互結(jié)合,取長補(bǔ)短,加強(qiáng)和完善在石油管道中硫化氫防腐施工和施工后的管理。
[1]喬法會(huì).石油管道腐蝕因素分析及腐蝕防護(hù)優(yōu)化措施[J].世界有色金屬,2015,9(12):98-99.
[2]付偉林.油氣管道腐蝕檢測技術(shù)與防腐措施初探[J].山東工業(yè)技術(shù),2017,5(10):15-15.
[3]宋曉良,劉艷,黃賢濱.硫化氫對幾種管線鋼腐蝕試驗(yàn)研究[J].山東化工,2017,46(4):103-104.
葛海龍(1989-),男(漢族),黑龍江依蘭人,本科,助理工程師,研究方向:化工機(jī)械。