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油气行业的腐蚀
2017-10-23  |          【 】【打印】【关闭

  油气是工业的血液,是生活的必需品,是现在社会的基石。大到航天航空舰船,小到日常锅碗瓢盆均离不开油气的开采开发和利用,如航空燃油、日常用的家电外壳、化纤织物、煮饭的燃气等等。2016年我国石油表观消费量5.56亿吨,如果石油平均密度以0.8g/ml 计算,则相当于在世界杯决赛标准足球场堆10万米高体积的体量,其中有65%来自海外,如沙特、伊朗、俄罗斯等,主要通过油轮和管道运输,图1给出了我们国家近十年国产和进口原油量。

图1 近10年我国原油国产和进口量

  开采开发流程如图2所示,油气资源经过钻探开采后集输,然后对原油进行初级加工,分离出油气以及没有炼化价值的污水等,再经过常减压蒸馏炼化制成我们常见的柴油、汽油等成品油,铺路用的柏油等,采用加氢裂解成成乙烯等,再高压合成聚乙烯等化工重要基础原料,聚乙烯用途十分广泛,用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、电线电缆、日用品等,2016年全国聚乙烯的产量达1435.5万吨。图3为新疆独山子百万聚乙烯生产线和图4为抚顺石化公司烯烃厂。

图2 油气开采加工流程图

图3 新疆独山子百万聚乙烯生产线

图4 抚顺石化公司烯烃厂

  油气开采开发需要面临诸多复杂的环境,温度范围宽泛,油气井需要延伸到地下数千米才能进入油藏,采用某些驱油技术使得油气通过油管上升到地面,这一路上油气井中的油管和套管可能会有硫化氢腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、硫酸盐还原菌等微生物腐蚀、二氧化碳腐蚀、硫腐蚀、腐蚀疲劳、高温氧腐蚀等等腐蚀穿孔,腐蚀裂纹开裂等,腐蚀一旦发展到一定的程度,会影响结构件的服役安全,轻则油气井报废,重则出现井喷等,造成重大安全事故,2003年12月23日四川天然气井发生特大“井喷 .含有大量硫化氢气体的天然气逸出.造成243人死亡的重大事故,如图5为油管服役腐蚀宏观形貌。

图5 油管服役后的腐蚀形貌

  而原油经过初级处理,需要输运到炼化企业,一般而言炼化企业远离油气田,需要长距离输运,而原油中携有水、微生物、氯离子、等对金属管道有一定腐蚀。而经过炼化等生产的成品油等也多采用管道长距离输运,在长距离输运中因地势等诸多因素协同作用下,金属管道容易出现土壤外腐蚀、管道内腐蚀、杂散电流造成金属管道造成管道过保护等等腐蚀问题,如2013年11月22日凌晨3点,中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂,在黄岛区沿海河路和斋堂岛路交汇处发生爆燃,共造成62人死亡、136人受伤的重大安全事故。

图6 青岛市“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸点

  原油经过初步蒸馏后,为了得到更多的化工制品,采用裂解和炼解的方式,原油中的硫化物分解成硫化氢,氯离子变成氯化氢遇水凝结成盐酸,硫腐蚀,以及温度差异巨大,凝结水等使得炼解企业的腐蚀问题最多也最为复杂,如加氢装置容易出现高压氢腐蚀、氢脆,硫化氢腐蚀,连多硫酸腐蚀等。2005年11月13日,吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸。造成8人死亡、1人失踪,近70人受伤。爆炸发生后,约100吨苯类物质(苯、硝基苯等)流入松花江,引发松花江水污染事件,造成重大生态事故。

  总之,油气行业事关国家经济生产,关系国计民生,了解金属腐蚀相关知识,注意安全生产和严格遵守作业规范,制定相应的应急方案和策略,积极预防和监测相关腐蚀易发区域,可以大大降低相关风险。

  

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