石油机械的防腐技术探析

1、石油机械的防腐技术探析【摘 要】当前，我国部分主力油田已经进入中高含水开发期，伴 随着综合含水的不断上升，油气釆集等石油机械设备的腐蚀日渐严重，加 之我国进口原因主要为含硫酸度较多的原油，如ii2s、少量溶解氧和细菌 等，受这些因素及其交互作用的影响，对石油机械设备是具有严重腐蚀性 的，可以说腐蚀已经成为影响设备可靠性及使用寿命的关键因素，是造成 各类生产事故的主耍原因，石油机械的防腐问题急待解决。本文主要对石 油机械设备产生腐蚀的原因进行了分析，并对石油机械的防腐技术和防腐 措施进行了论述，以供读者参考。【关键词】石油机械；技术；防腐笔者认为，要解决石油机械的防腐问题，首先要对产生设备腐蚀的

2、主 要原因进行系统的分析；其次要有针对性地研究石油机械防腐技术，提出 不同的防腐措施。1石油机械设备腐蚀的主要原因我国石油机械设备产牛腐蚀现象的原因冇多种情况，但主要由于氯化 物、硫化物、环烷酸、氢损轻、连多硫酸等化学物质引起的腐蚀现象，加 z我国现有的炼油设备多是针对中低度含硫的原油而设计的，结构多为钢 铁筑成，所以腐蚀现象较为严重。1.1是硫化物对石油机械设备的腐蚀。国内的腐蚀调查数据显示，随 着加工进口原油数量的增加，原油的平均含硫量有逐步上升的趋势，湿硫 化氢对碳钢设备的均匀腐蚀，随温度的升高而加剧。1.2是氢对石油机械设备的腐蚀。氢可以使石油机械设备氢损伤、氢 脆、氢鼓泡、表面脱碳、

3、氢腐蚀等，氢腐蚀是指温度在200摄氏度以上， 氢分压大于0. 5mpa造成的腐蚀。氢腐蚀可致使钢材的表面和内部脱碳， 造成钢材的强度、塑性和断裂韧性降低。1.3是连多硫酸对石油机械设备的腐蚀。装置运行期间受硫的腐蚀， 在设备表成牛成硫化物，装置停工期间冇氧和水进入，与这些硫化物反应 生成连多硫酸，在连多硫酸和拉伸应力的共同作用下，就有可能发生连多 硫酸应力腐蚀开裂。1. 4是环烷酸对石油机械设备的腐蚀。原油中的有机酸总称为环烷酸, 其与铁物质直接作用产生腐蚀，与fes反应生成可溶于油的环烷酸铁以进 行反复的腐蚀，在坏烷酸临近沸点时的腐蚀性最强，随着温度的升高而呈 减弱趋势，但在350摄氏度时，

4、由于硫化氢的影响腐蚀垢下形成高浓度的 酸性物质。2石油机械设备的防腐技术与措施基于石油机械设备腐蚀的原因，石油机械设备的制造企业，尤其是技 术研发队伍要从不同层面和多角度地研究防腐技术，制泄防腐措施，如材 料防腐或工艺防腐等，以此来提升石油机械设备的性能和科技含量。2.1是采用防腐蚀材料。所选用材料的性能要具有良好的电绝缘性、 抗阴极剥离性、足够的机械强度、良好的稳定性、简便的修补性和抗微生 物性能好。常用外防腐层材料有石油沥青、煤焦油瓷漆、环氧煤沥青、胶 粘带、聚乙烯包覆层、环氧粉末涂层、三层防腐涂层。2.2是采用防腐蚀涂料。如：无机聚合物防腐涂料、环保耐酸防腐涂 料等对石油机械的腐蚀都起到

5、一定的作用。首先需要说明的是无机聚合物 防腐涂料，它是由新型无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳 米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与物体表面原子快速反 应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合可形 成无机聚合物防腐涂层，当前这种新型的无机聚合物防腐涂料已成为保护 钢铁的理想涂料。其主要性能和特点是绿色环保、长效防腐、附着力强、 高效方便、使用方法灵活。其次是机械装备环保耐酸防腐涂料，需耍腰果 酚改性酚醛树脂520份、醇酸树脂230份、金红石钛白粉160份、200号 溶剂油73份、润湿剂8份、抗沉分散剂5份、消泡剂perenolr2份、 高效复合催干剂1.

6、5份及防结皮剂0.5份。具有环保、耐酸及耐磨的特 点。2.3是采用电镀鹄合金防腐防粘扣管接箍。电镀鹄合金镀层为非晶纳 米晶结构，具有优异的防腐耐磨耐高温抗氧化性能。在含cl、h2s等介质 中的耐腐蚀性、耐磨擦性优于镀辂，可全面取代镀馅。其镀层为非晶态， 经过热处理后镀层变成为纳米硬度为950hv-1100hv(hrc68-71),在含h2s、 co2、nack hc1等腐蚀性介质具冇很好的耐腐蚀性。在干摩擦和加油润 滑情况下均有极佳的耐磨性。摩擦后的磨损量比硕辂层的磨损量小很多， 在高温和高压下镀层无脱落现象，镀层在600摄氏度可保温1小时，稍 微变色，耐高温抗氧化性远优胜于镀辂层，可全面取代镀辂。24是采用缓蚀剂防腐。将少量物质加入腐蚀环境中，借助该物质在 金屈表面上发生的物理、化学作用，降低金属材料溶解速度的方法称为缓 蚀剂防腐，所加物质即缓蚀剂。缓蚀剂防腐具有缓蚀剂用量少、缓蚀效率 高、高度的选择性等特点。缓蚀剂的作用机理主要服从吸附理论、成膜理 论和电极过程抑制理论。由于缓蚀剂具有协同效应，碳钢材料在中性介质 中，以重珞酸钾加硫酸锌，以7比1的重量比混合后保护效果最好，其次 为重辂酸钾，在酸性介质中，以若丁的缓蚀效果最好。综上所述，石油机械设备的防腐技术还需在实践中不断探索，只有大 胆运用新材料和新技术才能取得技术上的突破，为我国的石油机