淺談壓力容器的腐蝕與保護范文

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摘要：油氣田生產中的壓力容器管理是重點，也是確保油氣田開采的關鍵。而在油氣作用下造成的壓力容器腐蝕問題對其容器的安全使用造成了影響。本文對油氣田壓力容器腐蝕的主要原因及防腐措施進行了分析，并在此基礎上對壓力容器使用中的防腐管理問題進行了分析，提出了措施及建議，可為后期壓力容器的腐蝕與保護提供參考。

關鍵字：壓力容器；化學腐蝕；防腐處理

長慶油田屬于大型油氣田，產油量高及油質好，屬于我國重要油田。該油田在開采中所使用的壓力容器多達5000多個，其種類有分離器、換熱器、儲存容器等，屬于油田開采的重點設備，一旦出現問題，必然對生產造成嚴重的影響。基于此，為保證長慶油田的安全生產，應加強對壓力容器設備的檢查與管理，發現問題及時修復，以防止事故發生。由于石油中一些如硫、磷等物質的存在，容易對壓力容器造成腐蝕，影響其使用壽命及安全。對于此，油田開采中應采取有效措施應對，以保證使用安全，降低安全隱患。

1關于壓力容器腐蝕的原因及分析

結合長慶油田實際情況，現所使用的壓力容器大多采取合金材料制作，從其材質上講，該種材料較一般碳鋼材質具有較好的腐蝕性。但基于油氣中所含有的一些如硫、氯等離子的存在，將對其容器內壁造成腐蝕。關于油氣對壓力容器腐蝕包括內腐蝕和外腐蝕，內腐蝕由內部介質所導致，是目前的研究難點和重點。內腐蝕有三個顯著特點：氣、水、烴固共存的多相流腐蝕介質；高溫或高壓環境；H2S，CO2，O2，Cl-和水分是主要的腐蝕物質，其中，H2S，CO2，O2是腐蝕劑，水是載體Cl-是催化劑。在三種腐蝕劑中，H2S和CO2的腐蝕是氫去極化腐蝕，H2S腐蝕類型除電化學腐蝕外，其最具危害的還是固體力學化學腐蝕，即硫化物應力腐蝕開裂、氫致開裂等，H2S可以導致五種開裂損傷：硫化物應力腐蝕開裂、氫鼓泡、氫致開裂、堿性應力腐蝕開裂等。結合以上分析，可認為造成油氣田壓力容器腐蝕的主要原因為電化學腐蝕，即在化學作用下而造成的腐蝕。基于此，從壓力容器的防腐上，可從防止容器與油氣中的一些化學物質發生電化學反應而起到阻止腐蝕的目的。

2關于防止油氣田壓力容器腐蝕的主要原因及分析

關于以上所述的壓力容器腐蝕的主要原因，實際操作中可采取有效的措施加以應對。而結合其腐蝕機理及腐蝕介質的主要性質，可從以下幾個方面進行控制，具體如下：（1）采取內襯或使用耐蝕合金及耐蝕鋼制作壓力容器；即在油氣田壓力容容器使用中，耐蝕合金或耐蝕鋼的使用具有最高可靠性。對于高溫、高壓、高產氣井惡劣腐蝕環境下，容器應該優先使用耐蝕合金或耐蝕鋼。而結合現有該類材料具有較多的品種，可使用的耐蝕合金或耐蝕鋼品種繁多，在實際選擇中可針對溫度、二氧化碳、硫化氫、氯根含量而有針對性地選用適應的鋼種。而同時，由于耐蝕合金或耐蝕鋼價格昂貴，對使用條件也有一定的要求，因此，為考慮成本及其他因素，通過嚴格的試驗室模擬試驗和相關技術經濟評價后進行確定；如采用內襯法雖可以降低成本，但一旦內襯層出現問題，必然造成腐蝕。而如采用全部使用耐蝕合金及耐蝕鋼制作，成本高，不經濟。（2）采用內襯法實現防腐的目的。如對于一些低溫壓力容器，現所采用塑料內襯層進行防腐較為普遍。如現常用的內襯塑料材料有尼龍、PVC等。如現有所使用的一些內襯層在管壁中使用后，雖然可起到一定的防腐效果，但該種材料的耐腐蝕性及耐高溫性能比較差，在一定程度上將造成其使用范圍受到一定限制。（3）添加化學防銹劑等用于容器防腐。實際使用中，應用化學防腐劑在使用中具有工藝簡單及反腐效果好等優勢，在該種情況下，使用化學防腐劑，一方面能夠改善金屬表面的電荷及使得其金屬表面鈍化；另一方面，被吸附上的緩蝕劑非極性基團能夠使金屬表面形成一層疏水保護膜，阻礙與腐蝕反應有關的電荷或物質的轉移，使腐蝕速度減小。（4）采取電鍍法防止壓力容器化學腐蝕的發生。如在采取電鍍法進行防腐處理中，鎳磷鍍使用較多，其具以下優點：鍍層均勻性好、附著力強、硬度高及抗磨性能好、抗腐蝕性能優良。目前，該種方式在一些油田容器中的應用較為廣泛。即首先將化學鍍鎳技術應用于容器防腐，取得了巨大的經濟效益。在非惡劣腐蝕環境下，化學鍍鎳技術可以使舊壓力容器的使用壽命延長2倍以上，而對于新的容器，其使用壽命可高達4倍以上。此外，該種方法的使用可在內壁與外壁中進行使用，均可起到較好的防腐作用，可延長使用壽命及降低使用安全風險，該種方法屬于現有長慶油田壓力容器所使用的主要方法，對容器防腐起到積極作用。

3關于壓力容器使用中的防腐管理與研究

結合現有情況，采取以上所說的防腐措施可對避免或降低壓力容器的腐蝕起到很好的作用。但使用中如果不能做好管理與維護，其結果將必然造成防腐層出現問題，進而加速對壓力容器的腐蝕。而實施對壓力容器的有效管理可起到積極作用，具體如下：（1）做好壓力容器的使用管理。如對于在壓力容器使用時，該廠加強了日常的管理。首先，在設備使用過程中應保證物料的平穩過渡，以減少由于物料對容器壁造成的沖刷而使得容器發生腐蝕。尤其在物料過快出料的過程中則會對容器壁的韌性造成影響，即形成了應力腐蝕。因此，在物料儲備過程中應控制流速及及物料的溫度。再如，升溫過快則容易使得容器壁受熱不均勻而出現開裂。同時，對于一些容器應防止水分的存在而造成的電化學腐蝕情況出現，即實際使用中應及時清除淤積在容器底部的油污及各種雜質，保持容器干燥。（2）使用過程中應做好壓力容器的維護及檢測管理。如在壓力容器使用過程中應做好維護，觀察容器外觀，如出現表面凸起及防腐層破壞等情況，應對其進行維護，經檢測后方可使用。而同時，對于容器使用中的管理問題，必要時要有專業檢驗機構對焊縫、裂紋、磨損、變形處作磁粉檢查和著色滲透。一旦發現容器出現裂紋或容器壁變薄等，可采取措施加以修復或更換，以使得壓力容器的承壓能力符合設計的要求及保證使用安全。

4結語

綜上所述，對于油氣田開采中所使用的壓力容器的防腐管理問題屬于企業管理的重點，同時也是企業生產的主要隱患點。在該種情況下，企業應采取有效措施加以應對。而本文對油氣田壓力容器腐蝕的主要原因及防腐措施進行了分析，并在此基礎上對壓力容器使用中的防腐管理問題進行了分析，提出維護保養與設備檢測對防止壓力容器腐蝕的價值。總之，油氣田開采，壓力容器防腐是重點，實際開采中應綜合應對，以減少安全事故的發生。

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作者：李文國 楊曉威 萬昌財 余婭妮 單位：長慶油田分公司第一采氣廠