摘要:管道属于油气储运设备的重要组成部分。储运期间,会存在不少安全隐患,比如管道腐蚀,火灾等,而在各种安全隐患中,管道腐蚀带来的影响是不可预测的。为了提高油气运输效率,确保运输安全,因此研究了油气储运管道的防治。首先,分析了管道腐蚀发生的相关因素,然后探讨了管道防肩中油气储运的一些技术。最后,建议关注管道防腐工作中的注意事项,以便为同行提供可行参考。
关键词:油气储运 管道 防腐技术 措施
油气储运项目是连接油气生产,加工,分配和销售的纽带,油气田集输、长距离输送管道、储存与装卸及城市输配系统等都包含在内。但是,石油和天然气的储存和运输仍然存在不少的问题,它直接关系到整个油气储运。因此,在保证油气储运管道质量的基础上,对管道防腐问题进行深入研究。 它已成为现阶段相关人员最难解决的问题之一,具有重大的战略意义。
一、油气储运管道腐蚀因素
石油和天然气储运管道的腐蚀是一种普遍现象,也是一个迫切需要解决的问题,因此腐蚀现象较多。如果油气储运质量低,那么油气利用效果也会变低,所以在解决问题之前,应该首先明确管道腐蚀问题究竟是由哪些因素引起的。 这样才能有针对性的去解决问题。
1、外部环境
外部环境因素,是指石油和天然气管道的周围环境因素和介质的性质,影响较大的有:1、温度是指油气储存和运输过程中的温度以及外部环境的温度。而管道铺设的深度是影响油气温度最主要的原因,一般温度越高,腐蚀速度也就越快。2、介质的性质,是说地下水位的变化和土壤水分的变化;3、施工因素,指施工人员在管道施工过程中是否严格按照要求来把控质量;4、介质的腐蚀性,也就是说土壤性质和微生物特性对其有很大影响。通常,我们都不能准确评估管道周围土壤的腐蚀性。目前,石化行业有两种主要的评估方法:首先,土壤腐蚀性根据土壤的电阻率可分为弱,中,强三个登等级;其次,在一些土壤复杂区域,土壤腐蚀性根据电阻率,土壤质量,含水量和pH值等12个相关因素分为三个等级: 非腐蚀性,弱,中等和强[1]。
2、施工原因
施工原因也是容易导致管道腐蚀不容忽视的重要原因。在施工中,管道材质的选择和质量的把控,以及施工人员的技术和管理能力的那个,都有可能会影响管道的耐腐蚀性。但是,由于油气储运管道是国家重点工程,选定的施工单位,以及管道材料和质量,通常没有问题。只要监理单位做好监督管理,施工人员严格按照程序施工,这对于提高管道的防腐性也有一定的作用。
3、管道因素
石油和天然气储存和运输管道中的石油以及天然气中富含多种化学物质,如二氧化碳,硫酸氢盐等,各种化学品的氧化性会引起相对严重的化学反应(电化学类别),会对储存和运输管道内的金属晶格造成非常严重的影响。最后,在储存和运输管道中出现严重的腐蚀问题。
4、管道防腐因素
大量相关研究说明,现阶段,在技术条件的支持下,储运管道腐蚀问题及持续恶化主要是因为管道的防腐层失效。所以,油气储运管道的防腐工作,要非常重视管道的防腐措施。考虑到管道腐蚀的主要原因,有必要防止油气管道和防腐层在储运管道的防腐工作中出现防腐层掉落[2]。
二、中国石油和天然气储运过程中的管道防腐工作
近年来,中国石油天然气储运管道建设迅速,其防腐技术也发展迅速,主要体现在以下几个方面:
1、油气管道防腐层技术
现阶段,中国的石油和天然气管道防腐技术取得了重大进展。 其应用的范围得到了进一步扩展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如,在西气东输,陕京线等国家重点油气工程项目中,就取得了良好的效果;在管径变化频繁或短距离的油气管道中,采用一些支管直接缠绕聚乙烯带的防腐方法;而冷弯管的外部,则是采用双层烧结环氧粉末的涂层防腐技术。
2、油气管道内部防腐技术
一般来说,通过石油和天然气管道输送的大部分天然气含有腐蚀性介质,如 C O2和 H2 S.结果,管道的内壁具有严重的腐蚀问题,因此管道开裂现象经常发生在水管的位置。目前,国内对油气管道内部腐蚀防护的研究已经进入了深入研究,获得了一定的成果。通过对石油和天然气管网建立的监测系统,全天在线监测,以及一系列的测试评估证明,该防腐技术对抑制油气管道内壁防腐问题具有良好的效果[3]。
3,防腐层和阴极保护等防腐技术
如今,中国石油天然气管道的防腐材料采用防腐材料和阴极保护等防腐技术。此技术与防腐涂层技术不同,阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理的电化学保护技术。构成阴极保护系统的电池的阳极是具有明显氧化反应的极,这在一定程度上已经限制了阴极保护金属的化学腐蚀。也就是说,牺牲阳极或附加能量源用于增加金属构件的负电位,从而防止受保护金属出现腐蚀。应该说,必须满足两个条件才能实现阴极保护: 1.具有阳极和与之对应的阴极;2.阴极和阳极之间应有电介质,如水或土壤,也就是说两极之间应有导电通路。有三种主要类型的常见阴极保护技术: 附加电流法;牺牲阳极的阴极保护法;排水保护方法,这种方法分为三种方法: 直接排水,极地排水和强制排水。
三、对于油气储运和运输管道采取防腐措施时的注意事项
1、防腐材料
在防腐技术的应用中,防腐材料是最重要的。一方面,必须保证防腐材料的强度,可焊性,韧性等性能,另一方面,必须确保管道材料在油的储存和运输中具有持久性和耐久性的特点。在选择防腐材料时,最好选择在各方面具有优异性能的材料,如透水性,电绝缘,土壤腐蚀等。因此,防腐材料可以应用于不同的施工环境,以缩小其限制范围[4]。
2、涂层成本及其稳定性
如今,在国内油气储运管道防腐工作中,防腐材料的涂层成本和稳定性是管道防腐工作中最重要的。所以,管道防腐工作应结合油气储运管道的防腐工作情况,增加投入资金,加强质量监督控制,尽可能延长输油管道在油气储运中的使用期限,提高管道的经济发展。
结语
总而言之,对油气储存和运输中管道的防腐问题深入研究和探讨非常重要,因为它与管道的使用期限和储存和运输的质量直接相关。由于目前我国管道防腐技术仍处于相对落后的状态,比起发达国家仍有一定的距离。油气管道储运最根本的问题是涂层成本过高,质量不够稳定,竞争优势不够明显。想要解决存在的问题,那么有关人员有必要从各个方面入手解决。
解决油气储运过程中管道防腐问题需要从多个方面入手,以下几个方面应重点注意:①材料选择。管道材料的选择应注重其可焊性,韧性和强度;选择防腐材料时,应注意其附着力,透水性,绝缘性,抗土壤腐蚀性和土壤应力等。一般而言,不同的防腐材料和不同的油气管道特性都不相同,都具有独特的相适应的土壤和施工条件,所以,在实际应用的时候,,应根据实际情况选择适合的管道和防腐材料。 ②现有问题解决。中国的油气管道防腐技术与国际先进水平之间仍有较大的距离。 建议从以下方面开展工作:加大研究经费的投入,开发适合中国实际情况的防腐技术; 加强油气管道的管理管控,定期检查维护;加深对涂层防腐和阴极保护的认识和学习,加强阴极保护和防腐蚀工作,最大限度地延长油气管道的使用期限。
参考文献
[1] 杨雪梅.油气管道腐蚀与防护新技术研究[D].天津大学,2007 .
[2] 杨雪梅,刘玲莉,刘志刚,孟凡民.我国油气管道防腐层大修技术现状[J].油气储运,2002,(10) .
[3] 陈胜利,兰志刚,宋积文,王在峰.长输天然气管线的腐蚀与防护[J].全面腐蚀控制,2011,(01) .
[4] 吕宇玲,李自力,朱洪岩,孙娜,高春蔚.埋地输油管道盗油孔防腐蚀方法研究[J].腐蚀与防护,2006,(07).
论文作者:王超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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