導(dǎo)致油氣管道出現(xiàn)腐蝕的因素大致分為兩種,原油中硫的成分越來(lái)越高,使得油氣管道內(nèi)出現(xiàn)了較多的硫沉淀化合物,再加之油氣管道底部的二氧化硫會(huì)和油氣管道材質(zhì)中的鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫酸亞鐵化合物,該化合物又會(huì)水解成為游離酸以及其氧化物。同時(shí)游離酸也會(huì)和油氣管道中的鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成新的硫酸亞鐵。此時(shí),硫酸亞鐵又會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。從而直接加重油氣管道的腐蝕程度。原油里面通常都會(huì)包含水和氧氣,眾所周知,氧氣會(huì)和水中的輕負(fù)離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氫氧根離子,而氫氧根離子也會(huì)和油氣管道材質(zhì)中的鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而使管道出現(xiàn)了腐蝕的現(xiàn)象。
當(dāng)油氣管道材質(zhì)中的鐵元素處于電解質(zhì)溶液當(dāng)中的時(shí)候,由于它表面存在著電化學(xué)的不均勻性,從而形成一個(gè)腐蝕原電池。該原電池當(dāng)中的陽(yáng)極會(huì)發(fā)生腐蝕,放出電子,同時(shí)鐵離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液當(dāng)中。陰極發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),析出氫氣以及鐵的化合物,但是鐵元素本身是不會(huì)發(fā)生腐蝕的。因此,為有效地防止油氣管道發(fā)生腐蝕,就可以利用某一種緩蝕劑,讓 鐵元素的表面都處于陰極狀態(tài),從而讓其抑制原電池陽(yáng)極上的鐵元素釋放出電子。
目前,在油氣管道當(dāng)中, 為常見(jiàn)的一種防腐技術(shù)是:強(qiáng)制電流陰極保護(hù)技術(shù)。它的工作原理是:在油氣管道的回路當(dāng)中接入一個(gè)直流電源,借助電源的陽(yáng)極,把直流電通入油氣管道的金屬表面,進(jìn)而使被保護(hù)的金屬變成陰極,同時(shí)對(duì)該金屬進(jìn)行有效地保護(hù)。
混合型緩蝕劑具有一定的活性,且分子當(dāng)中還存在著兩種性質(zhì)相反的極性基團(tuán),能夠吸附在油氣管道鐵元素的表面上形成單分子的陰極膜,阻止水和氧氣朝著油氣管道鐵元素的表面上擴(kuò)散,從而對(duì)管道起到緩蝕的作用。
由此可以看出陰極保護(hù)和緩蝕劑作為具有高效力、低成本的管道防腐技術(shù),在油氣管道中的應(yīng)用,對(duì)我國(guó)油氣管道行業(yè)來(lái)說(shuō)是非常重要的。同時(shí),仍需廣大研究者吸收國(guó)外經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)技術(shù),從而為我國(guó)的油氣管道行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。