关于石油机械的防腐蚀技术探究

胡文龙   ,程明东    ,杨天忠

摘要：目前，国内大多数的停泊油田都已经进入了中后期开采阶段，开采出来的原油已经不再是纯油，而是含有大量的水分。石油机械及设备因长期与油、水的接触而遭受严重的侵蚀。与常规条件相比，耐腐蚀设备的使用寿命会减少很多年，而且在运行中会出现一些结构上的问题。在探测期间，若有较大的腐蚀，则有可能造成安全隐患。为确保油田的正常生产，应对防腐蚀技术进行研究。

关键词：石油机械；防腐蚀技术；探究

1石油机械运用防腐技术的重要意义

1.1有利于设备实际使用寿命延长

机械装置是有寿命的。在使用中，腐蚀、磨损等问题会对设备的寿命产生一定的影响。在石油和天然气的生产中，大部分设备都是在石油和天然气的加工、开采中，由于化学成分的增加，会造成设备的腐蚀，从而缩短设备的使用寿命。采用防腐蚀技术，可以使人们对各种安全隐患有一个全面的了解和了解，采取有针对性的措施，从而提高设备的使用寿命。

1.2减少生产成本

长时间的使用，会导致设备的腐蚀问题，从而影响到设备的正常工作。要保证油气开发工作的有序进行，必须重视设备的更新和维修。这样的话，费用就会上升。虽然维修费用不高，但是如果发生了严重的腐蚀，整个设备和零件都要被替换，那么总的费用就会大幅上升，从而降低了经济效益。采用高效的防腐蚀技术，可以在设备的日常维修中，延长设备的更换周期，从而大大减少了设备的运行费用，提高了企业的总体经济效益。

2石油机械防腐蚀技术的应用

2.1在机械表面涂抹防腐材料

大量的研究显示，大部分的石油机械都是因为表面的严重损伤而被腐蚀的。因此，强化石油机械表面的抗腐蚀能力，可以有效地改善其抗腐蚀能力。防腐蚀材料是一种应用非常广泛的化学物质。它的作用是抑制被保护物的化学和电化学腐蚀。一般是在涂料中使用，以增加其使用寿命。目前，最普遍应用于石油机械防腐的是耐酸防腐涂料和无机高分子涂料。针对石油机械在硫化氢中的腐蚀问题，可以采用抗酸的防腐蚀涂料，也可以采用无机高分子材料，以抑制或阻止机械表面与酸性介质的接触。另外，还可以在石油机械的表面涂上一些抗腐蚀性物质，使其在机械表面上形成一层“保护膜”，使其不会受到硫化氢的侵蚀。

2.2运用电镀的方法进行防腐蚀

在石油机械设备中，电镀是一种行之有效的预防措施。有三种方式：外加电流、无外加电流、内电流。首先，通过加入电流的方式，将电极插入到电解质中，再加上电流，使其与电介质的界面发生电化学反应。它包含了负离子在阴极上地还原和在阳极上的氧化。两种方法都是在电镀过程中进行的。另外，为了形成镀膜，可以放出更多的微粒，比如高分子涂料或者橡胶颗粒。通过该工艺，可以实现电极的积淀。其次，非外加电流镀覆工艺主要是针对不同电势的金属与涂料表面进行的，而基底与溶液间的置换反应或自催化还原作用会使镀层中的离子片形成。但是，由于各种化学反应的影响，这些方法都是有局限性的。最后，利用内部电流镀膜技术实现了对电子的损失和吸收。这个表面加工过程是由表面转变生成的，从而保证了很多的膜的作用。例如：具有防腐、抗摩擦、抗磨损、增强涂料和胶粘剂的附着力，提供无色、黑色或彩色装饰性薄膜等。电镀是指通过电流在机器的表面发生电化学反应来隔绝被侵蚀的物体，达到防护的目的。

2.3运用电化学防腐蚀技术

随着科学技术的不断进步，化学腐蚀防护技术也日趋完善。在当前的金属防腐蚀中，其表面多采用后处理技术。在海上采油设备投入开采前，采用铬酸盐、硝酸盐或磷酸盐等钝化剂，在机械表面上形成一层硬质的钝化膜，极大地改善了机械的抗腐蚀性能。在电化学腐蚀中，最常用的是磁性氧化铁的化学转化层。

2.4使用缓蚀剂电化学防腐

石油中的主要成分为耐腐蚀材料的涂料和电偶防腐蚀。缓蚀剂是一种常用的缓蚀剂，无机缓蚀剂是一种新型缓蚀剂，其作用是延缓机械设备中金属的阳极氧化，改善其耐腐蚀性能；有机缓蚀剂是一种能在金属表面起到一层保护作用的缓蚀剂，它能将氧气与金属之间的腐蚀隔离，并能有效地阻止其氧化。气相缓蚀剂是一种挥发性很强的气体，其产生的水蒸气会被空气中的微小水珠所分解，然后附着在机器的表面，以降低机器表面的金属地氧化，达到防腐的目的。

3石油机械腐蚀的产生原因

3.1硫化物的腐蚀

在石油开发过程中，由于原油自身存在一定的杂质，其中以硫化物为主。硫化物遇水后，发生化学反应，产生硫化氢。硫化氢具有强腐蚀性和还原性，对石油机械具有很强的腐蚀性。原油中的其他杂质也能使机器受到很大的侵蚀。

3.2多硫化物的腐蚀

由于原油中的硫化物对石油机械设备的腐蚀，使其表面产生大量的多硫化物。多硫化物会给石油设备带来不稳定的影响。被腐蚀的机器的暴露部位与大气接触，大气和水中的二氧化碳会促进机械表面的化学反应，从而使被侵蚀的部位受到更大的破坏。

3.3环烷酸的腐蚀

目前，在我国的石油生产中，以环烷酸为主。环烷酸是一种具有强烈化学性能的典型有机酸，它对石油机械的金属材料造成了严重的腐蚀。环烷酸发生化学反应，对石油机械的安全、质量造成很大的影响，对石油机械的正常使用有很大的危害。

3.4氯化物的腐蚀

石油里有咸水，有时会产生化学反应，变成盐酸和其他的酸。以上酸液腐蚀石油设备。同时，由于原油中含有的氯化物，会对石油设备造成严重的污染和腐蚀，对设备的安全运行产生不利的影响。

4石油机械防腐技术措施

石油机械设备的腐蚀受多种因素的影响，需要对其进行深入的分析，并采取相应的技术措施，对其进行全面的防腐布置，为油田的安全生产提供技术支撑，从根本上保障石油企业的顺利生产。

4.1采用防腐蚀材料

通常使用的是石油沥青、煤焦油磁漆和胶带，所选择的材料应具备良好的电绝缘、耐阴极剥离、稳定性、化学、耐磨、弯曲、阴极剥离、耐腐蚀、耐久性等。100%固态聚氨酯是一种较好的防腐蚀涂料。另外，固化速度快，施工简便，易于喷涂，高温适应性强，安全性好，不含有机挥发物、可燃物和有害物质，使用寿命长。

4.2采取优质的石油机械设备

针对目前石油行业的腐蚀情况，为了适应目前石油行业对耐蚀性的需求，必须选用具有较好的抗腐蚀性的防腐蚀材料，并对其进行改造。提高石油机械的耐腐蚀性是解决石油机械腐蚀的关键。石油机械制造商应合理选用具有良好抗酸、抗氧化性能的原料，确保设备的正常运转，提高设备的使用寿命，确保原油的安全生产。

4.3石油机械表面涂抗腐蚀材料

为了实现石油机械设备的防腐蚀性能，可以在设备表面涂上防腐蚀材料。经过多年的使用，目前已广泛应用于各种防腐涂料，如无机高分子防腐涂料、环境耐酸防腐涂料等。比如，无机高分子可以帮助抵御原油中的金属氧化物，而环境友好的酸性防腐涂层可以帮助分解由原油中的硫化氢和盐酸，从而保证对石油设备的安全。

4.4电镀方法抗腐蚀

钨合金及管道连接是目前广泛应用的一种电镀防腐蚀手段，它可以在石油机械的表面涂覆一层金属涂层。它能有效地避免油液中的腐蚀性物质与机械表面的接触，并能有效地降低油液中的酸液对机器的腐蚀，从而实现对石油机械的防腐蚀。电镀技术是一项应用非常广泛的技术手段，它能从根本上保障石油机械的防腐蚀目标。

5结语

综上所述，石油机械设备的腐蚀问题十分突出。为保证油田机械的综合效率，保证石油机械的油气品质，必须加强其抗腐蚀性能。随着石油的不断增长，开采的深度也在不断加深。与过去相比，原油中的地下水成分有显著的提高，其中硫化物和酸类的作用较为显著。针对这一问题，必须采取有效的防腐蚀技术，以解决石油机械在受到腐蚀时的腐蚀问题，从而降低其对采油的影响。

参考文献：

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