摘要:随着我国工业以及经济的大力蜕变,石油能源的需求量也跟随着越来越大,这就使得石油运输成为了工业上极为重要的一个环节,对于石油管道的安全问题来说,最先意识到的,应该就是石油管道工程的防腐技术工作。因此,本文就石油管道腐蚀的原因入手,针对这些问题,提出了涂层以及阴极保护技术等的石油管道工程防腐相关技术。
关键词:石油管道;焊接接头;腐蚀与防护
引言
石油管道防腐工作质量以及防腐蚀技术与石油质量有着非常重要的影响关系,做好石油管道防腐蚀工作,是保障石油质量的基础,更是提高石油运输安全性的关键,而对于石油管道防腐蚀工作我们需要进一步分析,了解目前防腐蚀工作的现状以及存在的问题,并对其防腐蚀技术探讨与研究。
一、石油管道防腐蚀现状
1、防腐理论和技术不足
做好石油管道防腐工作的首要条件就是拥有科学有效、安全可靠的防腐技术以及理论,但是由于大部分政府与石油企业对石油管道防腐工作的重要性没有完全意识到,缺乏对其重视。而是把注意力、精力、资金等条件全部投入在石油生产以及销售中,对石油开采效率以及资金收益的关心远远超出对石油管道质量问题的关心。由于政府对石油以及管道的质量严重缺乏重视,导致我国石油管道腐蚀现象越来越频繁,石油成份不能得到保证,因此,质量的下降是因此石油产业发展缓慢的重要因素。国家针对石油管道防腐蚀工作已经给予资金支持,但是很多政府将其责任已经转给石油企业,而石油企业为了节约部分投入成本,忽略国家提出的防腐要求,导致石油管道防腐工作在实际中并没有发挥真正作用,加大了石油管道防腐蚀效率。
2、防腐人员素质不高
工作人员是防腐蚀工作中的主要操作者,每个防腐工作人员的个人素质以及技术水平与防腐工作效率的影响都非常大。而目前,我国石油管道防腐蚀工作中严重缺乏专业技术人员,大部分工作人员对防腐知识的了解与掌握非常浅显,甚至有很多工作人员对其工作态度不端正,思想有偏差,在工作中缺乏积极性,严重导致工作效率降低,导致石油管道腐蚀现象不能够得到有效改善。
二、石油管道焊接接头的腐蚀的原因
石油管道的焊接工艺的热循环容易导致石油管道的焊接接头组织发生变化,加上力学性能以及电化学性能的不稳定性,石油管道的焊接接头容易被腐蚀,从而大大降低了石油管道的石油寿命。目前我国大多采用电焊弧生产石油管道,但是这种石油管道的焊接及其容易导致焊缝的氢致开裂和硫化物应力腐蚀。油气运输管道的焊接还存在不足之处,主要是烧穿,和流体从管壁带走热量。
腐蚀是由管道接头材料以及周围介质发生化学和电化学作用而引起的管道接头的变质和破坏。石油管道接头的腐蚀包括硫酸盐腐蚀(SRB)、溶解氧腐蚀、二氧化碳腐蚀、硫化氢腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀。
1、四周物质的腐蚀性对管道的腐蚀
能腐蚀石油运输管道接头的物质一般包括二氧化碳、有机硫化物和各种矿物质等,周围土壤的性质及其它的微生物与介质的腐蚀性强弱息息相关,但是,由于长途运输管道涉及的土壤性质比较复杂多变,要想准确评定其腐蚀性存在一定的难度。
2、周围介质的物理性状的影响
因为石油管道大多采用埋地铺设,所以管道周围的地下水的变化以及各种植物根系都会对石油管道造成腐蚀。
3、施工因素和焊接材料的影响
石油管道焊接材料的选取对其是否容易遭受腐蚀有着至关重要的影响,而且在进行管道铺设时是否综合考虑周围环境对后期管道的寿命也会造成严重的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、石油管道焊接接头防腐技术措施
1、涂层防腐技术
(1)无机非金属防腐涂层:当前无机非金属防腐技术的快速推广和普及使得传统有机涂层技术应用率不断降低,前者具有耐氧化、耐高温等特性,耐腐蚀性更加优异,具体包括搪瓷涂层、玻璃涂层和陶瓷涂层。其中的搪瓷涂层的耐腐蚀性非常强,主要用于钢制管道外层防腐材料;玻璃涂层的耐磨性和致密性比较优异,主要用于管道内壁涂层;陶瓷涂层的化学稳定性比较高,适用于高温等比较恶劣的环境。
(2)3PE防腐涂层:所谓的3PE防腐涂层主要是指由聚乙烯复合材料(外层)、胶黏剂(中层)和融接环氧粉末(内层)三层所构成复合防腐的一种技术,具有很强的防腐性和机械性,适用于石油管道等的外壁防腐涂层中。
(3)纳米改性材料涂层:纳米改性材料涂层实际上是无机涂层和有机涂层的补充,主要是借助納米技术来改进有机或者无机防腐材料,有助于改善相应防腐材料的性能,增加其耐磨性、防水性和防腐性。
2、阴极保护技术
(1)牺牲阳极阴极保护
通过牺牲阳极阴极保护技术对金属和合金进行的保护是有一定局限性的,其条件必须是选择的金属以及合金的电位一定要负于此保护管道的金属电位,同时,要将这种金属或者合金与需要被保护的管道金属的电性有效地连接在一起。这种保护的原理是依赖于较负一方的金属通过不断腐蚀后产生许多的电流来保护管道金属。特点是总投资费用相对较少,施工简便,使用即为常见,而且在过程中也不用进行特殊的维护。但是,美中不足就是适用的范围不是很广。
(2)外加电流阴极保护技术
在石油运输管道接头中使用外加电流阴极保护技术是十分常见的,其主要是根据在回路中添加一道直流电的方法进行保护的。当回路依靠阳极的辅助时,就能够顺利把直流电传输到需要保护的管道金属之上,利用这个方法将金属改变成为阴极,成功实现保护技术的应用。它的适用范围相比其他技术来说较大,在进行外加电流阴极保护的过程中,需要注意保证管道的绝缘没有问题,坚决杜绝管道电流的流失的现象。
通常来说,在石油运输方面更加偏向于外加电流阴极保护。其主要针对大部分石油管道接头的保护工作,只有遇到一些极为特殊的地质环境时,才会选择牺牲阳极阴极保护的方法。
3、添加延缓腐蚀试剂
防辐射化学试剂是指能够有效抑制腐蚀、减缓金属材质石油管道接头的化学腐蚀速度。但是一般缓蚀剂只作为辅助措施,配合其他的防腐技术进行使用,达到石油管道的防腐目的。随着科学技术的进步,石油管道防腐技术已经越来越成熟。然而经济建设规划对于石油的需求提出了新的要求,也增加了对于管道防腐的压力,这就需要国家带头、企业积极行动,进行石油管道接头防腐技术的探讨和研究,不断提高石油管道防腐水平,更好的保障石油输送。
4、缓蚀防腐技术
缓蚀防腐技术是当前石油管道接头防腐中常用的一种管道防腐技术,其主要是在管道内部增加相应数量的缓蚀剂来确保石油管道不会发生腐蚀问题,同时也有助于抵挡辐射,但是需要注意的是缓蚀防剂本身仅能够辅助防腐,却无法做到真正抵挡主体腐蚀。因此,为了增强石油管道的防腐效果,避免金属管道腐蚀问题的发生,可以在应用缓蚀防腐技术的基础上,配合其他防腐技术或者手段来进行防腐。
结语
石油运输管道焊接接头的腐蚀具有普遍性和广泛性,是石油运输管道的最常见问题之一,但是石油管道的腐蚀会带来严重的社会危害和经济损失,所以尽管石油管道焊接接头的防护及其复杂和困难,但是我们还要不断研究。做好石油管道防腐工作是经济社会发展的迫切需要,需要相关各方的共同努力,推动我国石油防腐工作不断取得新的进展。
参考文献:
[1]袁晔.关于油气长输管道阴极保护系统维护及提升的探讨[J].中国新技术新产品,2016,(17).
[2]赵月华.连续低压重整装置埋地管道防腐蚀措施探讨[J].石油化工腐蚀与防护,2012,(03).
[3]李浩.石油管道工程的防腐技术分析[J].化工管理,2016(02):77.
论文作者:安波,范秋寒
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签:管道论文; 石油论文; 涂层论文; 技术论文; 阴极论文; 工作论文; 防腐蚀论文; 《基层建设》2018年第3期论文;