油田生活污水管道腐蚀形态及解决方案

摘要：对河南油田排水管道的生活污水在不同地点、分时段采样，分析研究了生活污水对钢筋排水管道的腐蚀机理，指出了管道的腐蚀破损是随使用寿命而积累的，属于耐久性损伤，主要腐蚀类型包括钢筋锈蚀、硫氢酸腐蚀和酸性软水的溶出型腐蚀等，并提出了排水管道防腐建议。

关键词：油田 污水管道 腐蚀 原因 解决方案

前言

社区管道排污系统是油田生活生产的重要基础设施。它对油田社区的建设、生产发展，人们生活水平的提高，保护人民的身体健康以及油田生态环境等都起着非常重要的作用。目前，河南油田的污水排水均采用钢管管道，它区别于城市管道的混凝土、陶管等排水管道，若无适当的防护措施，它们极易受环境中腐蚀介质的侵蚀，尤其是生活污水和土壤环境的侵蚀。

一、油田污水管道几种主要腐蚀形态

1.油田污水管道的腐蚀主要就是土壤腐蚀，其特色是管道安置涣散，土壤条件杂乱，因而腐蚀机理杂乱。土壤腐蚀是由土壤中的盐、水等与钢管构成电化学腐蚀、微生物腐蚀。同时，杂散电流的腐蚀也比较严重，穿过油田生产区邻近的管线乃至还也许遭到酸或碱介质的化学腐蚀。

2.均匀腐蚀。钢铁在油田污水所处的pH、温度、含氧量等环境条件下，难以形成稳定的钝化状态。因此，在此条件下钢铁以均匀腐蚀为主。在油田污水处理系统中，封闭体系和敞开体系均有，所以实际情况是氧、碳酸盐和硫离子协同腐蚀，只是在不同流程时主要因素有所不同。

3.坑性。坑蚀是指在钢铁表面发生的肉眼可见的具有一定面积和深度的局部腐蚀，面积一般在几个平方毫米到几个平方厘米，深度一般在1mm以上甚至穿孔。钢铁表面锈层遭受破坏或锈层紧密程度不同，就会在暴露的活化表面形成局部阳极区而发生集中腐蚀破坏。在氯离子作用下可能出现孔蚀，孔蚀一旦产生，就会因为局部应力集中和自催化作用而迅速发展，且难以阻止，危害极大。油田污水环境中，CL离子浓度比较高，管道内壁沉积、磨损等则是诱发小孔腐蚀的外因。在现场我们发现坑蚀与垢层的形成密切相关，这可能与垢层的疏密程度有关。

4.缝隙腐蚀。缝隙腐蚀是腐蚀性介质中金属材料的缝隙和其它隐蔽部位经常发生的严重局部腐蚀之一。金属管道与设备表面由于盐垢、吸水或降水，使缝隙内形成电解质液膜，会发生缝隙腐蚀。由于管道一般外敷保温拌热层，温度较高，湿度较大，缝隙腐蚀更加严重。而且在管道设备的连接处若有污水渗出，如水泵、y门、法兰盘和盘根等结合部位，更是缝隙腐蚀的严重部位。一般缝隙内呈点蚀状，并在缝隙口处生锈。我们在现场经常发现多数阀门法兰盘内环密封区域有较大蚀坑，呈长条形，为典型的缝隙腐蚀。

5.接触腐蚀（电偶腐蚀）。接触腐蚀泛指不同材质问相接触并处于电解质溶液中所发生的电化学腐蚀。实际生产中可以发现，接触腐蚀或电偶腐蚀与缝隙腐蚀是联系在一起的。另外，某些非金属材料确实容易诱发接触腐蚀，其中石棉盘根对铜、铝、碳钢、不锈钢都能造成接触腐蚀，以碳黑或石墨作填充料的橡胶垫片也可因其阴极性作用而引发金属接触表面的局部腐蚀。为控制减小接触腐蚀和电偶腐蚀，在设计施工中尽量避免或消除形成原电池的可能因素；避免使用不同金属材料直接连接，特别是自然电势相差较大的材料互相接触；或者在使用不同金属材料时应保持良好的绝缘。设计工作中应考虑绝缘密封材料对金属表面的接触腐蚀作用。

二、解决方案

1.采用新型防蚀材料。近年来材料发展日新月异，各种防蚀材料如玻璃鳞片、玻璃钢、塑料复合管大量涌现，并在工程应用中表现出了良好的效果。应用这些材料，虽然初期投资增大，但综合考虑日常维修、使用寿命等其它因素，还是可取的。因此，只要能够在强度、性能方面满足生产要求，新型防蚀材料可以部分取代钢铁材料。

（1）石油沥青啵璃纤维布涂覆层。这种防腐办法曾经在输油管道运用较多，现正在被筛选。其长处是质料来历广，造价低。缺陷是不耐细菌腐蚀，物理功能差，施工环境恶劣。

（2）氯磺化聚乙烯涂料-玻璃纤维布涂覆层。这种办法防腐作用较好，施工温度规模广，可与阴极维护合作运用。但外表处理请求高，涂层较薄，机械强度低。曾在上海黄浦江引水工程中运用。

（3）环氧煤沥青涂料-玻璃纤维布涂覆层。这种办法耐化学、电化学腐蚀性好，耐细菌腐蚀，机械强度高，适用规模广。可与阴极维护合作运用。缺陷是不能在低温（0℃以下）施工，外表处理请求高。现在在城市污水处理工程上运用较多。

（4）聚乙烯绝缘胶带包覆防腐层。这种办法施工便利、易修补，防腐功能好。可是机械强度低，耐阴极剥离功能差，不宜与阴极维护配套运用，在异型件上密封性差。在石油和天然气运送管道运用较多。

（5）熔结环氧涂层。熔结环氧涂层的长处是防腐功能好，机械强度高，施工效率高，与阴极维护有杰出的合作。但涂层施工要在车间内进行，现场修补时要选用其它办法（如液态环氧树脂）、熔结环氧涂层在国外运用较为遍及。

2.采用阴极保护技术。采用牺牲阳极对污水系统进行保护是一种成熟的工艺技术，并已经取得了满意的效果。

3.改变污水的化学性质。如调节污水pH、添加阻垢剂、缓蚀剂等，这也是各原油处理厂现在通常采用的方法，但此种方法运行成本较高。

4.设备安装应确保工程施工质量。做好防腐处理，减小缝隙腐蚀。杜绝跑、漏、滴等现象。严重点蚀、坑蚀区域以及由于管材质量和焊缝腐蚀等造成的砂眼、穿孔可采用金属修补技术填补修复。