目前油田油管常见的腐蚀主要是原油中溶解的CO2、H2S、C1﹣、少量溶解氧和细菌等腐蚀性物质引起的,这些物质直接和金属作用,引起化学腐蚀和电化学腐蚀。其中H2S、CO2、O2是腐蚀剂,水是载体,C1﹣是催化剂。化学腐蚀的危害性不大,而造成钢管表面出现凸穴,以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀。腐蚀的控制方法根据腐蚀机理的不同和所处环境条件的不同,采用相应的防腐蚀措施。目前国内外的防腐技术主要有阴极保护技术、化学药剂保护技术、镀膜保护技术、选择耐腐蚀材料、添加缓蚀剂、应用玻璃钢管和渗铝钢。具体如下: 一、阴极保护技术
阴极保护的原理是给电解质中金属补充大量的电子,使被保护金属表面都成为阴极,金属原子不容易失去电子而变成离子进入溶液,达到抑制腐蚀的目的。可分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。 1、牺牲阳极阴极保护
将被保护金属和一种电位更负的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体阴极极化以降低腐蚀速率的方法。目前在沈疣必治625块注减氧空气中使用了阳极保护技术,但效果不太好,还需进一步改进。
2河南坠子偷石榴、外加电流阴极保护
pascal语言程序设计将被保护金属与外加电源负极相连,辅助阳极接到电源正极,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。其方式有:恒电位、恒电流等。目前普遍采用的是镁锌镁铝阴极保护,但就防腐效果来看,同等条件下,特里芬两难N80材质腐蚀程度比L80材质严重。
3、油井套管阴极保护原理
油井套管阴极保护,是在油井较密集或油井相对集中的区域,平均每2-4口油井打一口阳极深井,作为阴极保护系统的阳极,通过恒电位仪施加强制电流,为套管提供均匀、足量的阴极保护电流,然后通过井口附近的汇流点流回恒电位仪的阴极,构成闭合回路,使油井套管充分阴极极化,从而避免或减轻油井套管的腐蚀。
深井阳极阴极保护与其他阴极保护方法相比具有以下优点:
1、输出可调: 深井阳极阴极保护采用恒电位仪作为外加电流阴极保护的输出电源,具有恒电流和恒电位的功能,解决了牺牲阳极输出电位不足和输出电流电位无法调节的问题。
2、辐射范围广: 由于深井阳极位于地下水丰富的深层土壤中,可以有效降低阳极体的接地电阻,这样可以使阳极体的有效辐射范围大大提高,使深埋在地底几公里的套管都能达到很好的保护效果,在减少阳极地床的数量的同时降低成本。适用于空间狭小、土壤电阻率高的地方。
3、电流分布均匀: 深井阳极体与油井套管之间保持一定的距离,从而使套管表面的阴极保护电流分布更加均匀,对其他埋地金属构筑物的干扰也相对较小。
二、化学药剂保护技术
针对氯离子的腐蚀性严重,穿透力强,腐蚀控制较难的特点, 氯离子的去除一直以来都是一个技术难题,目前尚无成熟的处理技术,围绕这一难题作了如下研究:
swimovate (1)沉淀:由于氯离子能与绝大多数金属离子形成可溶性盐类,因此普通沉淀技术难以从水中去除氯离子。虽然银离子能与氯离子形成难溶的氯化银沉淀,但银离子难以回收,
并且大规模应用过于昂贵。也可以采用亚铜离子和氯离子形成氯化亚铜沉淀,以实现氯离子分离,但亚铜离子极易被氧化,条件控制困难,而且处理成本也很高。
(smzb2)膜分离:膜分离技术是给水除盐的常用技术之一,主要包括电渗析和反渗透。目前它越来越多地被应用于废水除盐(脱氯)领域。膜分离技术可有效地从废水中脱除氯离子,本身是一种优良的脱氯技术。但对于大多数含氯废水来说,其废水含氯量通常较高,往往超过了膜分离技术的应用界限,并且这些废水中也往往含有大量有机物和其它杂质,这些杂质会对膜组件造成不可逆的污染,从而限制了膜分离技术的应用。
(3)蒸发:由于普通技术难以实现氯离子从水中的分离,因此可以采用蒸发技术,使含氯废水通过蒸发得以浓缩,是含氯的盐类结晶,以完成氯离子与水的分离。目前常采用的方法主包括多效蒸发、膜蒸馏和分子蒸馏等技术,虽然其处理效果较好,但由于氯离子含量较高,其设备的耐腐蚀性要求极高,通常需要采用特种合金,甚至金属钛进行加工,因此设备造价极高。同时由于水的比热较高,因此蒸发单位水量所消耗的能量也是巨大的,因此蒸发技术运行成本很高,通常在几十到数百元每吨水不等,很多企业难以接受。