关于石油机械的防腐蚀技术探究

关于石油机械的防腐蚀技术探究

王宏斌

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摘要：社会经济的不断发展需获得工业行业支持，工业发展对于石油天然气资源的依赖性比较大，因此油气资源实际需求量明显增加。这就需要给予石油天然气行业发展充分重视，有效展开油气开采工作，及时处理油气在开采时存在的问题，其中石油机械发生腐蚀便是一个十分突出的问题，需针对这一问题进行详细分析。基于此，对石油机械的防腐蚀技术进行研究，以供参考。

关键词：石油机械；防腐蚀技术；资源勘测

引言

石油是我国的重要能源，对促进我国经济发展具有重要意义。作为石油行业的重要设备，如何解决石油机械设备的防腐问题，提高石油设备的使用效率，一直是石油行业的难题。本文主要分析了石油机械设备防腐设计的要点，希望能促进石油机械设备防腐设计的优化。

1石油机械运用防腐技术的重要意义

（1）采取有效的防腐措施有利于设备实际使用寿命延长。机械设备具备一定寿命周期，设备使用过程中，出现的腐蚀及磨损问题会使其寿命受到一定影响。油气生产过程中，主要利用设备进行油气处理和开采，会涉及到较多化学成分，造成设备出现腐蚀情况，将设备使用寿命缩短。防腐技术的运用，能够对复式隐患形成全面认识与了解，实施针对性解决方式，进而将设备实际使用寿命延长。（2）减少生产成本，设备经长时间使用，产生的腐蚀问题会影响生产和运行性能，为使油气开采工作得以有序进行，需重视零部件更新工作，加强维修工作的实施，在此情况下，成本便会有所增加。维修成本虽然不高，但是如果腐蚀比较严重，需进行整体设备、零部件更换时，会使整体成本支出数量明显增加，减少经济效益。有效的防腐技术能够在日常的设备维修养护中，将设备和零部件更换周期延长，使成本从根本上降低，提高整体经济效益。

2石油机械出现腐蚀的主要原因

2.1石油中多硫化物及硫化物对石油机械设备的腐蚀

石油机械设备的工作环境比较特殊，其特殊的环境决定了石油机械设备的腐蚀必将成为阻碍石油公司正常运营的大问题。石油机械设备大多是通过钻井来开采石油，也就是说石油机械设备会与石油直接接触，石油中的多硫化物会腐蚀石油机械设备。空气中的二氧化碳、水和油的反应对石油机械设备的腐蚀非常严重，会加剧石油机械设备的腐蚀。同时，石油中含有的硫化物会与石油机械设备表面发生反应，造成设备腐蚀。在石油机械设备的开采过程中，石油机械设备会与新开采的石油直接接触，其中含有大量的杂质。硫化物是杂质的主要成分之一。硫化物与石油中的水、酸、硫化氢反应，也会加剧石油机械设备的腐蚀，影响石油企业的发展。

2.2受到氯化物影响

在海洋石油开采过程中，海洋石油含有大量的氯化物，会对机械设备表面造成一定的腐蚀破坏。海洋机械中的氯化物腐蚀主要是由海洋石油的高含水量和高含盐量引起的。氯化物是石油开采过程中最常见的物质。当它与石油机械表面接触时，会对机械表面造成腐蚀。如果不及时解决油机表面的腐蚀问题，可能会导致溢油事故，影响海洋石油的安全。

2.3环烷酸

当前进行石油开发过程中，开发的石油一般成分中都会包含化学性质比较强的有机酸，即环烷酸，此种物质对于石油机械当中铁质位置会产生极强腐蚀性，铁和环烷酸进行接触以后，往往化学特性会有所改变，造成勘探中容易出现断裂问题，进而使勘探安全受到不良影响。

3石油机械防腐技术

3.1工艺流程优化

石油化工行业的操作过程相当困难，因为其工艺流程过于复杂。因此，要想从整体上降低石化机械设备的腐蚀，就必须对石化行业的整个生产过程进行优化。在原油炼制初期，应尽可能降低工艺中的含水量，避免遇水腐蚀设备，使机械设备整体防腐效果处于最佳状态。碳钢在机械制造业中相当普遍，价格合适，购买方便，易于加工。在普通环境下，不易腐蚀，但这种材料无法满足化工企业对防腐的要求。因此，在化工企业中，如果要对机械设备进行防腐，可以采用普通低合金钢作为机械设备的制造基材。设计过程应如下:机械零件形状简单，表面无缺陷或损伤；机械零件使用的金属材料应尽可能一致；避免机械零件中的间隙；机械表面应使用隔离性好的防锈漆，避免机械零件与腐蚀性介质直接接触；焊缝涂漆时，要保证机械零件的各个方向和接头都涂漆；机械设备设计时，尽量避免设备上有排水孔或凹形设备，防止积水和金属腐蚀；焊接时应采用连续焊接工艺，合理设计焊接处的接头。

3.2通过缓蚀剂实现的抗腐蚀

运用这种方法时，需在石油中加入缓蚀剂，进而使石油机械外部出现的化学反应得以加速，这种方法的优势主要体现在抗腐蚀作用较好，石油机械表面整体安全性也能得以增强。同时这种方法体现出高效性、经济性比较明显，广泛运用在实践当中。缓蚀剂在类型上具有多样性，视角不同时，分类便会存在一定差异，如果在分类时将化学成分作为主要依据，则可以将其分为有机物、聚合物和无机缓蚀剂。如果将把控位置视为在划分时的主要依据，可以将其划分为阴极型、混合型和阳极型。就海洋石油机械使用的缓蚀剂来讲，类型不同情况下，应用效果也会有所不同，结合控制位置分类进行分析，混合型腐蚀剂运用在阻碍海水中的水、氧等，防止水、氧在机械表面出现扩散情况，使腐蚀恶化得到充分缓解。对于阴极型缓蚀剂来讲，能基于自身成分和金属表面阴极和海水阴极发生的反应，形成机械保护膜，使原有杂质和机械表面产生的接触从根本上减少，避免出现腐蚀。运用阳极性缓蚀剂时，对象为机械表面中存在的金属离子，二者在发生反应时，可以使机械表面产生保护膜，防止机械金属表层和海水进行溶解反应，进而有效实现防腐蚀。

3.3应用新型防腐材料

防腐涂层是一种直接应用于石油机械设备的防腐手段。防腐材料的应用就是直接用耐酸性更强的材料制作石油机械设备。虽然这种成本较高，但与过去传统的石油机械设备相比，采用新型防腐材料的石油机械设备更可靠，防腐性能更好，能促进石油生产的顺利开展。随着我国石油机械设备工作时间的不断增加，旧的石油机械设备的防腐能力已经不达标，已经受到一定程度的腐蚀。但是，大量的石油公司并没有意识到机械设备本身存在的问题。因此，这类设备应及时更新改造，提高设备的抗腐蚀能力，有利于后续石油的正常开采。

3.4运用电镀的方法进行防腐蚀

电镀是目前海洋石油机械有效的防腐方法。主要有三种方法:施加电流、不施加电流和内部电流。首先是外加电流的电镀法，即将电极插入电解液中，施加电流。此时，在电极和介质之间的界面上将发生电化学反应。这种电化学反应包括阴极表面的离子还原和阳极表面的氧化。这两种工艺都用于镀锌工艺。此外，不仅可以使较小的离子放电形成涂层，而且可以使较大的颗粒如聚合物涂层或橡胶颗粒带电。这样，可以沉积电极。其次，无外加电流的电镀法主要是针对与被镀部位接触的不同电位的材料，在基体与溶液界面发生置换反应或自催化还原，将离子片留在镀层中。然而，这些方法不可避免地受到化学反应条件的限制。最后是内电流的电镀法，即在电子损失或吸收的情况下，这种表面处理通过表面转化产生反应产物，保证很多表面膜的功能。例如防腐、减摩抗磨、提高涂料和粘合剂的附着力、提供无色、黑色或彩色装饰膜等。电镀主要是利用电流在机械表面进行电化学反应，从而隔绝腐蚀性物质对机械表面的侵蚀，起到保护作用。

结束语

我国海洋石油资源丰富，其也是工业生产必不可少的重要能源，切实提高海洋石油的开采效率与质量，是我国现代化发展的重要基础。但在海洋石油开采过程中，其机械容易受到污染物的腐蚀，严重影响石油开采进度与质量。因此，只有切实认识到海洋石油机械表面腐蚀的主要原因，并有针对性地进行解决措施，以减少或消除海洋石油机械腐蚀性问题，才能有效提高海洋石油开采的效率。

参考文献

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