現(xiàn)階段,我國(guó)的油田大多已開(kāi)發(fā)至中后期,所獲得的石油不再是純油,而是攜帶了許多水分。石油機(jī)械設(shè)備由于長(zhǎng)期與油水接觸,因此受到了嚴(yán)重的腐蝕。被腐蝕的設(shè)備在使用年限上會(huì)較正常情況減少許多年,使用過(guò)程中也會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)有缺陷而無(wú)法發(fā)揮出最佳性能,若腐蝕比較嚴(yán)重,還可能會(huì)在勘探過(guò)程中發(fā)生安全事故。為了保障油田開(kāi)發(fā)能夠順利進(jìn)行,必須在防腐蝕技術(shù)方面進(jìn)行探索。
1 發(fā)生腐蝕的主要因素
從油田中開(kāi)采出來(lái)的原油,其中蘊(yùn)含著許多雜質(zhì),這些雜質(zhì)附著在石油機(jī)械的表面,會(huì)對(duì)機(jī)械造成嚴(yán)重腐蝕。具體種類(lèi)如下:
1.1 氯化物
油田開(kāi)發(fā)出的原油中混有極高的水分,這些水分是沉積多年的地下水,含有一定的鹽分,這些鹽水會(huì)在石油與機(jī)械接觸的過(guò)程中附著到機(jī)械設(shè)備表面。在某些特定條件下,鹽水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),生成了鹽酸等酸化物,從而對(duì)機(jī)械造成嚴(yán)重腐蝕。
1.2 環(huán)烷酸
現(xiàn)階段所開(kāi)發(fā)出的石油,其成分中都有一種化學(xué)性質(zhì)極強(qiáng)的有機(jī)酸――環(huán)烷酸,這種酸化物對(duì)于石油機(jī)械中的鐵質(zhì)部分具有極強(qiáng)的腐蝕性。鐵與其接觸后,化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大改變,從而導(dǎo)致在勘探過(guò)程中發(fā)生斷裂等現(xiàn)象,造成安全質(zhì)量問(wèn)題。
1.3 硫化物
剛剛開(kāi)采出來(lái)的原油,內(nèi)部含有很多雜質(zhì),最為人所熟知的雜質(zhì)就是硫化物。硫化物的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遇水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫化氫。而硫化氫是一種具有還原性的酸化物,與石油機(jī)械長(zhǎng)期密切接觸會(huì)使得機(jī)械發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。
1.4 多硫化物
硫化物在對(duì)石油機(jī)械進(jìn)行腐蝕的過(guò)程中,會(huì)于機(jī)械表面形成一層含有各種多硫化物的腐蝕層,慢慢將機(jī)械表面的油漆等保護(hù)物質(zhì)腐蝕殆盡,機(jī)械表面因此與外界空氣直接接觸。而空氣中大量水分和二氧化碳在與機(jī)械裸露部分相接觸后,會(huì)對(duì)原先的腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生催化加速作用,從而導(dǎo)致被腐蝕部分受到更大、更迅速的傷害。
2 對(duì)石油機(jī)械進(jìn)行防腐蝕處理的必要性
面對(duì)愈加迅速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),提高自身競(jìng)爭(zhēng)力,獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益,是石油企業(yè)首先要考慮的問(wèn)題。而影響石油企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的一大因素就是石油的開(kāi)采量和生產(chǎn)效率。能夠?yàn)槭烷_(kāi)采與生產(chǎn)提供保障的重要因素之一就是石油機(jī)械設(shè)備的性能。若設(shè)備性能良好、使用壽命長(zhǎng),則生產(chǎn)成本可以大大節(jié)省,不但生產(chǎn)效率不會(huì)受到影響,石油開(kāi)采量也會(huì)增加。若石油機(jī)械設(shè)備受到腐蝕而影響了性能的發(fā)揮,設(shè)備壽命縮短會(huì)使得生產(chǎn)成本明顯上升,若發(fā)生安全事故,還會(huì)影響到石油的正常開(kāi)采,使石油生產(chǎn)發(fā)生延誤,從而影響到最終經(jīng)濟(jì)效益。因此,必須積極探索行之有效的措施或技術(shù)來(lái)避免或降低石油機(jī)械的腐蝕。
3 防腐蝕的技術(shù)措施
3.1 使用抗腐蝕涂料或防腐蝕材料
原油雜質(zhì)對(duì)石油機(jī)械的腐蝕多在機(jī)械外部。對(duì)此,可以在機(jī)械表面使用具有抗腐蝕作用的涂料進(jìn)行涂擦。常用的抗腐蝕涂料有無(wú)機(jī)聚合物涂料與環(huán)保耐酸涂料等。前者可以避免金屬氧化物對(duì)機(jī)械表面的腐蝕,后者可以與硫化氫、鹽酸等酸化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其降解,從而避免酸性物質(zhì)對(duì)石油機(jī)械表面造成嚴(yán)重腐蝕。
除了在機(jī)械表面擦抹具有抗腐蝕作用的涂料以后,還可以在機(jī)械外部覆蓋或包裹防腐蝕材料,如煤焦油瓷漆或?yàn)r青等,這些材料性能非常穩(wěn)定,可以預(yù)防陰極剝離問(wèn)題的發(fā)生,更是具有電絕緣性。
目前,我們發(fā)現(xiàn)了一種使用壽命極長(zhǎng)、技術(shù)性能非常好的抗腐蝕材料――100%固體含量聚氨酯。這種材料與機(jī)械表面之間具有很強(qiáng)的附著力,化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,可燃性低、燃燒不生成有害物質(zhì),防磨耐腐,能夠承受較大的彎曲應(yīng)力,更可以抗陰極剝離,性能十分優(yōu)越。除了以上優(yōu)點(diǎn),這種材料的施工難度也比較低,固化速度極快,在高溫環(huán)境下也不會(huì)發(fā)生變化。
3.2 電鍍防腐蝕
借助電鍍法來(lái)避免機(jī)械腐蝕也是當(dāng)前經(jīng)常被采取的一種方法,這種方法同樣應(yīng)用于機(jī)械表面。人們?cè)跈C(jī)械表面電鍍鎢合金或進(jìn)行管接箍,將酸化物與石油機(jī)械隔離開(kāi)來(lái),以達(dá)到防腐蝕的目的。由于電鍍法可以從根本上實(shí)現(xiàn)石油機(jī)械的防腐蝕,因此,現(xiàn)階段電鍍法的使用范圍極廣。
3.3 電化學(xué)技術(shù)
基于機(jī)械表面的抗腐蝕涂料,在石油機(jī)械表面接通電流,按照電子轉(zhuǎn)移原理,在電流充足的情況下,腐蝕作用將會(huì)明顯降低,從而避免了化學(xué)物質(zhì)對(duì)機(jī)械表面造成的嚴(yán)重腐蝕。
3.4 緩蝕劑
前面提到的三種方法都是針對(duì)機(jī)械表面采取的抗腐蝕保護(hù)措施,而緩蝕劑則是針對(duì)石油化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行的防腐蝕處理。進(jìn)行石油開(kāi)采前,向石油中放入一定比例的緩蝕劑,石油機(jī)械在與石油接觸后,機(jī)械表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度會(huì)比正常情況下快很多,機(jī)械表面得以形成安全層,從而避免了原油雜質(zhì)對(duì)機(jī)械表面的腐蝕。由于這種方法性價(jià)比很高、效果很顯著,因此在現(xiàn)實(shí)的石油開(kāi)采過(guò)程中被廣泛使用。
3.5 購(gòu)置質(zhì)量?jī)?yōu)良的機(jī)械設(shè)備
與其事后采取各種方式進(jìn)行補(bǔ)救,不如從源頭上進(jìn)行優(yōu)化。立足于防腐蝕目的,可以從一開(kāi)始就采購(gòu)具有優(yōu)良質(zhì)量的石油機(jī)械設(shè)備,石油機(jī)械在生產(chǎn)階段就使用了具有高防腐蝕性能的材質(zhì)。由于在出廠前就進(jìn)行了性能優(yōu)化,購(gòu)置后可以直接投入使用,不必再進(jìn)行二次處理,省時(shí)省力。
4 結(jié)語(yǔ)
石油機(jī)械在使用過(guò)程中會(huì)受到原油中許多雜質(zhì)的侵蝕,為了不影響設(shè)備性能、不耽誤生產(chǎn)效率、降低成本消耗,需要對(duì)防腐蝕技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)。只有從技術(shù)層面進(jìn)行創(chuàng)新,才能更好地解決石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中的機(jī)械腐蝕問(wèn)題,從而保證石油企業(yè)的順利發(fā)展。