摘要:在我国快速发展的过程中,我国的油气生产由于油气中的腐蚀性介质,容易发生腐蚀,造成管道穿孔或渗漏,这给石油和天然气的收集和输送带来了安全风险。因此,油气管道的防腐问题有必要研究一下,采取最佳的防腐处理措施,管道的耐蚀性需要提高,管道的输送效率也需要提高,从而能够延长金属管道的使用寿命,油田生产的需要得以满足。
关键词:油气管道 腐蚀原因 防腐 对策
【引言】
随着我国工业化进程的加快,石油、天然气等工业产品也有很大的进步,油气主要的运输方式已经成为管道运输。但是,在运输过程中,由于油气管道本身的性能特点,油气大都伴随石油从油井中提取出来,它的组成部分有甲烷和乙烷等可燃性物质,他们化学结构相对比较复杂,在石油集输过程中会出现剧烈的碰撞,这类物质容易相互作用改变油气集输管道的环境,进而降低了本身的抗腐蚀能力,腐蚀现象的发生几率增加,导致油气管道的集输质量下降,管道腐蚀比较严重也会阻碍使用,有时甚至造成了安全问题。油气泄漏是油气管道腐蚀造成的直接后果。为降低事故发生率,应结合油气管道的腐蚀检测技术,对油气管道进行综合评价来采取防腐措施,。油气企业关注的重点和石油工业发展中的难点问题都是油气管道的腐蚀。因此,有必要增加人力、财力和经历,并不断探索,以解决腐蚀问题。
1、油气管道腐蚀的原因和分析:
石油集气管道的主要作用是运输石油。在运输过程中油气里包含h2s、co2、凝析油和地层水。这些介质对油气管道有非常严重的腐蚀作用。油气运输的安全被严重影响,要求我们采取一定的措施来保护油气管道的腐蚀。但是由于油气田的特点不同,腐蚀环境和腐蚀材料也不同,腐蚀机理和腐蚀形式也比较复杂。因此,防腐蚀措施的采用不能一概而论,必须根据不同油气田的特点选择和应用防腐蚀措施。集合管道运输中常见的介质往往是混合多相流介质,大量的运输对于内壁的腐蚀更为严重,因此管内的腐蚀尤为重要。为了保证能源的有效供应和运输安全,有必要对收集管道的防腐措施进行研究和科学选择。根据工作经验,笔者认为有三种腐蚀:电化学腐蚀、裂缝腐蚀和应力腐蚀。
(1)电化学腐蚀:
石气管道通常由沟槽填埋场铺设。由于土壤环境中酸度、碱度、含水量、氯离子等不同因素的影响,会诱导金属管偏离离子,最终造成电化学腐蚀。以管道中的电化学腐蚀情况为例,考虑到需要克服其在油气流动过程中的粘着力影响,需要保证管道内壁的光滑性,它通常被电镀在管道的内壁上。电镀分为阴极和阳极,通过在电镀电极电势上加入电流进行离子感应诱导防腐。但是,由于原油的腐蚀或管道外部的机械损坏,电镀会脱落,在石油和天然气流动中会产生一定数量的静电。此外,外部土壤环境下的电化学腐蚀作用会产生交互作用,管网会被严重腐蚀。
(2)缝隙腐蚀:
由于在管网施工过程中需要使用不同的金属和非金属材料进行焊接或加固,焊接过程中还毛刺、螺母挤压、法兰接头等裂纹都会产生。在不同的土壤环境中,除了SRB细菌吸附和电化学腐蚀的影响外,在间隙处容易形成腐蚀层或生物尺度,从而影响管道网络的完整性。
(3)应力腐蚀:
油气管道金属内部的残余应力可能是应力腐蚀,应力腐蚀也很可能是油气管道的外应力。它是一种在特定的腐蚀介质和拉伸应力共存期间发生的腐蚀破裂。残余应力可能是管道金属材料体积的变化造成的,也可能是管线金属材料加热后冷却和冷却不均匀造成的,或者是加工制造过程中发生的变形造成的。这也可能是由于压力造成的冷压缩,螺栓紧固,铆接。危险应力的累积会导致连接法兰的撕裂、偏离和位移,造成裂缝腐蚀等二次灾害。
2、关于油气集输管道腐蚀的防护与对策:
通过分析产生腐蚀的原因,有效的防腐措施被提出,有助于降低腐蚀带来的损。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如下有几种具体的防腐措施主要有:
(1)管道材质的合理选择:
空气环境和与管道直接接触的外部土壤环境是影响管道外部腐蚀的主要因素。这需要工作人员在铺设管道之前对当地的气候和土壤条件进行详细的初步研究。根据腐蚀机理,优化材料选择,提高材料的耐腐蚀能,提高采油管道输气质量,这样腐蚀机会越小。同时,材料的透气性、透水性、安装的可操作性和保护管理工作的简单性都是材料采购中必须考虑的因素。在油气运输过程中,它会与油气中的空气和某些部件发生相互作用,从而管道的质量和运输效率会被影响。因此,应选择合理的管道材质。其性能相对稳定、环保的玻璃钢和塑料。仍存在有一定的缺陷,需要相关人员不断探索,以得到性能稳定、承载能力强的新材料。
(2)涂层防护:
常用的防腐蚀措施有在管道外侧使用防腐蚀涂层。在管道外侧喷洒防腐蚀层,将管壁与腐蚀介质分离,可对管道表面产生隔离作用,腐蚀作用被降低或起到电化学保护作用。常用涂料分为有机涂料、无机涂料和复合涂料。有机涂料种类繁多,能较好地抵抗酸碱腐蚀。无机涂料的生产工艺比较复杂,成本较高。加强研究,达到降低成本,扩大应用范围。有机和无机复合涂料是用有机材料和无机材料加工而成的涂料。通常具有良好的防腐效果,使用寿命长。
(3)阴极保护:
阴极保护主要是通过附加保护的形式,为暴露在管道涂层上的金属部件提供一定的保护。常用的阴极保护包括牺牲阳极阴极保护和应用电流阴极保护。1牺牲阳极保护定律。将低电位的金属或合金与管道连接,以形成新的腐蚀电池。适用于电流要求低的管道或为涂布管道的外露部分提供阴极保护。2外加电流阴极保护法。保护管道连接到外部直流电源的负极,另一个辅助阳极连接到电源的正极,在管道和辅助阳极之间建立了很大的电位差。容易调节电流和电压,优点有保护距离长,距离可调,和适用范围广泛等
(4)缓蚀剂防护:
通过增加部分延缓金属管道腐蚀的添加剂来减轻管道的腐蚀的方法就是缓蚀剂保护。由于该方法使用范围比较小,成本低,在天然气管道的运输和维护中有很好的作用。通过物理的吸附作用产生对管道的保护作用是稀释的主要原理,因此,能够形成管道保护的部分可以使金属表面的电荷分布范围改变,产生减轻金属管道腐蚀的效果。被稀释的缓蚀剂中也存在一定的疏水结构,以防止金属管道和周围空气中的氧气氧化。通过中和方式在少量不稳定电荷周围中和金属管道,整体能量趋于稳定,减少管道腐蚀。
【结束语】:
总而言之,随着社会经济和科学技术的不断发展,人们的生活方式有了很大的变化,对于油气的需求量也在逐年增加。油气运输的重要通道是油气集输管道,油气集输管道也是连接油气田与用户之间的重要渠道。因为油气集输管道的腐蚀导致油气无法正常运输,容易造成重大安全事故,影响人们的生产生活。有关工程企业必须积极分析油气管道腐蚀的原因,明确腐蚀破坏过程。采取针对性措施阻止管道腐蚀,延长油气管道的使用寿命,提高油气运输速度,促进社会经济的健康发展
参考文献:
[1] 黎洪珍,徐立,庞宇来,蒋晓蓉.集输管道阴保效果分析及措施研究[J].天然气与石油,2007(02)
[2] 郭海刚,刘小宁,郭逸飞.油田集输管道腐蚀行为分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(08)
[3] 朱圣平,李方圆,江涛.天然气管道腐蚀穿孔成因分析[J].管道技术与设备,2014(01)
[4] 郭承涛,谢书豪,常德伟.油气储运中的管道防腐问题研究[J].化工管理,2017(01)
[5] 李长春,李志宏,王晨,安成名.埋地钢质管道直流杂散电流腐蚀机理及影响因素研究[J].中国新技术新产品,2017(01)
论文作者:曾勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签:管道论文; 油气论文; 应力论文; 阴极论文; 电化学论文; 措施论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第10期论文;