石油机械防腐蚀技术分析

石油机械防腐蚀技术分析

陈冠廷1   ,张晓刚2,  ,孙杰3

1. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司巴彦石油工程分公司  内蒙古自治区巴彦淖尔市  015000
2. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二钻井工程分公司 河北省廊坊市 065000

3. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第四钻井工程分公司    河北省河间市062450

摘要：我国是一个幅员辽阔的大国，蕴藏着丰富的石油资源，然而，随着石油开采的不断深入，我们发现石油对石油开采设备的腐蚀作用越来越大。这些开发石油的机械在开发油田的过程中起着非常重要的作用，当机械受到石油的腐蚀时，就会出现一些损坏破损、部分零件失灵等事故，本文就是根据这些机械受到石油腐蚀的原因，对如何保护机械免受腐蚀的技术进行了探讨。

关键词：幅员辽阔；石油开采；开采设备；石油腐蚀

引言：我国是一个资源大国，因为其独特的地理位置，使得我们在煤炭、水资源、土地和石油资源方面有着巨大的优势。最近几年，我们对石油这种材料的需求越来越大，油田的存在也变得越来越重要。然而，在对石油进行开采的过程中，我们的机器会受到石油的腐蚀，被石油腐蚀的机器会出现各种各样的故障，有时还会发生一些重大的事故，让人感到十分忧虑，因此，我们必须对石油机械方面的防腐技术给予足够的重视。

1.石油机械运用防腐技术的重要意义

（1）采用行之有效的防腐蚀方法，将有助于提高设备的实际寿命。机械设备具有一定的寿命，在使用过程中，由于腐蚀和磨损等问题，会在一定程度上影响到其寿命。在石油的生产过程中，主要是通过设备来进行石油的处理和开采，因此会涉及到较多的化学成分，从而导致设备的腐蚀，降低了设备的使用寿命。通过运用防腐技术，可以对复式隐患有一个全面的认识和理解，并采取有针对性的措施，从而延长设备的实际使用寿命。（2）降低生产费用，由于长期使用，设备的腐蚀问题，将会影响到生产与操作，为了保证石油与天然气的正常开发，必须注重零件的更新换代，并强化维护，这样的话，费用就会提高。尽管维护费用并不高，但当腐蚀程度较大时，需要进行整体设备和零部件的更换时，会导致整体的费用支出数目显著提高，从而降低了经济效益。有效的防腐技术可以在日常的设备维修维护中，延长设备和零部件的更换周期，从而从根本上降低成本，提升整体经济效益。

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

石油机械装备由于其工作环境的特殊性，在其特殊的工作条件下，其腐蚀问题必然会成为影响油田生产安全的一个重大问题。大部分油田的机器都是靠钻探来进行采油的，这就意味着机器将与油发生直接的接触，而油中的多硫化物将会对机器产生腐蚀作用。大气中的CO2与水与油发生的化学反应，会使石油机械设备产生强烈的腐蚀，并使其进一步恶化。此外，由于油品中所含的硫化物，还会与油品表面产生化学反应，对油品产生腐蚀作用。在采油过程中，新采出的油品会与油品发生直接接触，油品中存在着许多杂质。在这些杂质中，硫化物是一种重要的元素。硫化物在原油中与水、酸、硫化氢等物质发生化学反应，会使原油中的机器产生更强的腐蚀性，对石油工业生产造成不利的影响。

2.2受到氯化物影响

在海上油田开发中，由于海水中含氯化合物较多，会对机器设备产生不同程度的腐蚀。由于海洋原油的高水分、高盐含量，造成了海水机械设备的氯化腐蚀。在采油工艺中，氯是最普遍的一种。油膜与石油机器的接触会引起机器的腐蚀。若得不到有效的处理，将会引起漏油事故，严重威胁到海上石油的使用。

2.3环烷酸

在目前的石油开发过程中，所开发的石油通常含有一种具有较强化学性质的有机酸，也就是环烷酸，这种物质对石油机械中的铁质部位具有很强的腐蚀性，当铁与环烷酸相接触时，其化学性质通常会发生变化，在勘探时很容易发生断裂，从而严重影响到勘探的安全性。

3.石油机械防腐技术

3.1工艺流程优化

石化工业由于流程太过复杂，其生产工艺难度较大。所以，要在石油化工企业中，对石油化工企业的全流程进行优化，才能达到最大限度地减少石油化工企业的设备腐蚀。在石油精炼的早期，要尽量减少过程中的水分含量，同时要防止设备受到水的腐蚀，这样才能保证设备的总体防腐蚀作用达到最好。碳素钢是一种很常见的钢材，它的价格合理，容易买到，而且容易处理。在一般情况下，它不容易被腐蚀，但是它不能满足化学工业对防腐蚀的需要。所以，对于化学工业中的机器设备，若需要防腐蚀，则可选用一般的低合金钢材为其制作基体材料。按照以下步骤进行设计：机械部件外形简洁，表面没有任何缺陷和损坏；机器部件所用的金属材质要尽量保持一致；在机件上不留空隙；机器的外表面要涂上一层具有良好绝缘性能的防锈涂料，以防止机器部件和腐蚀介质的直接接触。在焊缝处，应确保所有的方向及所有的连接部位均有油漆；在机械设备的设计中，应尽可能地避开设备的排水口或内凹设备，以防止产生水渍及金属的腐蚀；在焊接过程中，要采取连续焊，并对焊缝部位进行合理的接缝设计。

3.2通过缓蚀剂实现的抗腐蚀

使用该方法时，需要向石油中添加缓蚀剂，从而加快石油机械外发生的化学反应，其优点是抗腐蚀效果更好，同时还可以提高石油机械表面的整体安全性。同时，这种方法的高效性和经济性都很明显，在实际操作中得到了广泛的应用。缓蚀剂的类型是多种多样的，不同的角度，其分类也会有所区别，若在分类时以化学成分为主要标准，可分为有机物、聚合物和无机三种。若以把控位置为主要依据，则可分为阴极型、混合型和阳极型。对于海洋石油机械所用的缓蚀剂来说，在不同的类型下，其应用效果也是不同的，结合控制位置的分类来分析，混合型腐蚀剂主要用于阻挡海水中的水、氧等，防止水、氧在机械表面的扩散，从而有效地缓解腐蚀恶化。对于阴极型缓蚀剂来说，它可以通过自身组成和金属表面阴极与海水阴极发生的反应，形成机械保护膜，从根本上降低了原有杂质与机械表面的接触，防止了腐蚀。在使用阳极性缓蚀剂的时候，对象是机械表面中存在的金属离子，当两者发生反应时，可以在机械表面形成保护膜，阻止机械金属表层与海水进行溶解反应，从而有效地实现防腐蚀。

3.3应用新型防腐材料

防腐蚀涂料是在石油机械装备上直接使用的一种防腐蚀方法。防腐蚀材料的使用，是将耐腐蚀性能较好的材料，直接用于石油机械装备的制造。尽管它的造价很高，但是它的使用寿命更长，并且具有更好的耐腐蚀性能，可以推动油田的顺利开发。随着国内石油机械装备使用年限的延长，老装备的防腐蚀性能已达不到要求，出现了不同程度的锈蚀现象。然而，许多石油企业对机器设备自身的问题认识不足。为此，必须对此类设备进行改进，使其耐腐蚀性能得到改善，以保证以后油田的正常生产。

3.4运用电镀的方法进行防腐蚀

在海上石油设备中，电镀是一种行之有效的防腐蚀手段。测量的方式有三种：有电流的，无电流的，内含电流的。首先是通过将电极放入电解质中，在其表面通入电流的方法。在此过程中，电极与电介质的界面会产生电化学反应。在此基础上，提出了一种新的电化学过程。两种方法均可应用于电镀过程中。另外，它不但能对小离子进行放电，还能对大粒子，例如高分子粒子、橡胶粒子等进行充电。以此方式，电极可被沉积。其次，非外加电流条件下，利用电解质与电解质之间的电势差异，在电解质和电解质之间进行取代和还原，使电解质保持在电解质中，从而提高电解质的电化学稳定性。但是，由于反应条件的限制，现有的合成方法都存在一定的局限性。最后一种是内部电流电沉积，也就是当电子失去或被吸收时，该方法会使表面发生转变，生成一系列的化学反应，从而确保大量的表层薄膜发挥作用。如耐腐蚀，减摩耐磨，改善涂料及胶粘剂的附着力，提供无色，黑色或彩色的装饰性薄膜等。镀层是一种通过电流使金属材料发生电化学反应，使金属材料与金属材料隔离开来，使金属材料与金属材料隔离开来，起到一种保护作用。

结束语

我们都知道，石油在我们的生活中有多么重要，因此，我们要通过一系列的办法和办法，来解决石油对机器的腐蚀问题，所以，我们一定要加大对机器的防腐蚀作用的技术的研发力度，积极地把石油设备的防腐工作做好，这样可以节约我们在机械设备上的开支。更主要的是，这项技术的研发将会给我们的整个石油开采产业带来一个新的飞跃和发展，所以，我们一定要加大对这项技术的研发力度。

参考文献

[1]李刚. 石油机械的防腐蚀技术分析[J]. 化工管理, 2014(18):1.