摘要:随着国家经济的快速发展,对能源的需求不断增多,促进石油行业也处于蓬勃发展的时期。各行业对于能源的需求日渐提升,油田建设业已成为十分关键的项目。但是,在油田运作中,由于集输管道的长时间使用,加之各种腐蚀因素作用,使得管道遭到了腐蚀,从而为安全生产埋下了很大的隐患。
关键词:长输管道;防腐措施;施工要点
引言
长输管道要根据使用的环境不同,采取不同的防腐措施,定期的对长输管道进行管理和维护,才能有效的降低管道出现腐蚀的概率,有效的提升管道的使用寿命和使用安全,所以我们对长输管道防腐措施进行设计,注意长输管道施工中的要点,保障我国长输管道的防腐技术的可持续发展。
1集输管道遭到腐蚀的类型
油田的集输管道遭到腐蚀的种类可以分为外部腐蚀和内部腐蚀两大类。二者在表现形式和影响因素上都有区别,下面分别对这两种类型的腐蚀现象进行分析:(1)外部腐蚀。集输管道的外部腐蚀,主要表现为管道的表面会出现点状、坑状的腐蚀,也可能出现应力腐蚀的现象。该类型的腐蚀,主要是因为管道长期埋设在地下,土壤中的化学元素、海水的电化学作用对其腐蚀。其中,土壤对其腐蚀,主要是土壤中含有的氧气、水分等。水会使土壤充当导体的作用,而氧气在不同浓度土壤之间的传递,形成了浓度差,进一步地形成电池,从而加重了管道遭到腐蚀的速度和程度。当金属材质的管道处于海水中时,金属表面的化学物质、结构等会在其表面形成各种不同的电位差,然后在金属作为导体、电解质的作用下,形成了电流,对管道造成严重地腐蚀。(2)内部腐蚀。油田开采石油过程中,在原油收集这一步骤时,会将大量二氧化碳等酸性气体带入管道。这些气体溶于水中,在相同的环境下,会具有很强的酸性,进而对管道的内部进行腐蚀。此外油气中本身也会含有诸如硫化氢等化学物质,在这些物质的作用下,管道经常会遭到严重地腐蚀。
2目前我国长输管道防腐技术的应用现状
目前我国对于长输管道防腐技术的应用技术主要分为两个方面。一是管道内的涂层防腐技术,二是管道修复技术。
2.1管道涂层防腐技术
目前我国应用最广泛的防腐方法是涂敷层法,在这种方法上我国已经具有较为完善的实施手法的相关制度,近几年,这种方法随着时代的步伐不断的进行改革,目前已经进入了智能阶段。但是这种方法也存在缺点,当管道内的涂层材料为有机涂层或者是化学聚合物的时候,进行管道焊接过程中产生的高温会使涂层断裂甚至脱落,使涂层脱落部位的管道暴露在空气中,极易与空气中的介质发生化学反应,使管道腐蚀。所以,为了进一步解决管道腐蚀问题,就要对焊接口进行加强保护,目前国内运用的几种焊接口保护方法中都具有一定的局限性。以其中的形状记忆合金为例,虽然可以有效的防止焊接口涂层脱落,但是由于价格昂贵,使很多工程无法承担高额的费用。所以,这种技术目前停留在理论层面,并没有大量运用到实际中去。
2.2管道衬塑修复技术
管道衬塑修复技术主要是对没有进行开挖的旧管道进行修复的技术。这种技术可以有效的降低管道修复的成本,减少人力物力的投入。传统的管道修复技术需要将老化的管道进行二次挖出,不仅破坏了道路,并且给附近的居民带来了许多不便。随着近年人口居住密度得增多,增加了传统管道修复技术的实行难度。这时,管道衬塑修复技术的出现,解决了这一难题。这种技术在许多发达国家已经有几十年的历史了,虽然在国内刚刚应用,但是发展速度却非常快。管道衬塑修复技术主要是将一节具有弹力的材料制成的且内径大于修复材料的管道拉入修复管道的内衬当中。并利用压力使材料产生变形,当撤回压力的时候材料由于具有记忆性又变回了原来的形状,进而使材料与修复管内壁紧密的贴合在一起,并且已经广泛的应用到实际中去。
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3管道防腐的施工要点探讨
3.1钢管的埋设与防腐措施
(1)过河段钢管。长输管道在穿过河流施工时一般都采取河底直埋穿越。管道的外壁一般采取环氧沥青重防腐层,在管道出厂的时候一般都已经做好防腐。管道在运输到施工现场之前一定要进行相应等级检查,查看涂层是否完整,如果防腐层不能满足现场施工的要求,要立即进行返厂处理。管道的底部一般铺设混凝土底板,有效的避免河床出现承载力不足导致的管道沉降现象。管道顶端设有石笼压顶,防止管道出现漂浮,避免出现管道受河流的冲击影响。长输管道在进行施工的各个阶段,防腐层都可能存在被人为破坏的风险,所以在施工过程中,一定要注意钢管防腐层的保护工作,如果在施工中出现防腐层被破坏,要按照相应的要求和标准及时的对防腐层进行修补和处理工作。管道在进行回填之前一定要确定管道的防腐层是否完好,管道中埋设的镁阳极包是否有缺漏,检查无误的话才可以回填。管道顶上石笼压顶时候,避免石料的抛扔,对管道的防腐层造成破坏。管道的内部采取的都是焊接钢丝网泥沙浆保护层。在内壁防腐喷涂前,首先要进行内壁的除锈工作,除锈合格后才能进行保护层的喷涂。保护层喷涂完成后一定要注意维护,只有保护层最终凝结后在检查是否有空鼓的现象,如果有空鼓的现象要及时的处理。镁阳极的具体分布一定要按照设计的图纸进行安装,尽量满足保护电位均匀分布,降低镁阳极之间的相互屏蔽,起到自我保护的作用,在施工条件允许的情况下,采取管道两侧均匀的交叉埋设。管道和镁阳极主要通过电缆进行连接,防腐材料的涂刷都是在焊接合格后进行,满足管道防腐等级要求;(2)过路穿越段钢管。长输管道建设如果需要穿越公路、铁路的时候,管道的埋设又可以分为直埋和顶管两种方式,两种方式采用的防腐措施也各不相同。直埋管道的防腐施工应该注意使用无硬质垫层和压顶,其他要求和河段的防腐施工要点相同。管道顶管施工过程中,需要注意就是使用滑轮进行牵引、漂管等方法。施工中应该有效的避免防腐层遭到外物摩擦破坏和尖锐物体划伤。滑轮车位置要确保准确无误,没有异物突起,尤其是管道的定位必须可靠,不能出现磕碰的情况。
3.2管道附属设备
长输管道一般都配备一些附属的设备,这些设备的防腐要点是避免一些磕碰,保证防腐层的完好。如果采取焊接的方法进行安装,就要保障防腐层在焊接施工中不能被破坏。如果采用法兰进行安装的时候,就要保障螺栓紧固,按照规定进行垫片的设置,不会造成防腐层的破坏。安装完成后要对螺栓和螺母也进行相应的防腐处理,如果发现防腐层出现破坏的话就要进行维修和完善,满足设备的防腐要求。
3.3PCCP管道
PCCP管道的本身具有混凝土保护层结构,在进行施工操作的时候一定更要避免对保护层进行破坏。如果施工中出现损坏就要对破损的位置进行修补或者返厂处理。如果损坏的比较严重,就要及时的进行管道的更换。
3.4阳极埋设、安装及回填
牺牲阳极的方法主要是靠自身溶解消耗来完成阴极电流的提供,所以必须保证阳极均匀溶解,电流输出才能稳定。施工中如果对牺牲阳极进行埋设、安装、回填等,就要符合国家的相关标准和规定,才能有效的起到阴极保护的效果。
结语
综上所述,我国油气资源集输量较大,长输管道等建设长度较大,管道腐蚀是影响管道安全稳定运行的重要因素,通过对管道腐蚀的主要原因及针对性的技术措施进行分析,有利于提升管道建设和使用水平。
参考文献
[1]李振生.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2017(20).
[2]包丹.油气储运中的管道防腐问题分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018(10).
论文作者:吴国利
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签:管道论文; 技术论文; 阳极论文; 涂层论文; 保护层论文; 措施论文; 要点论文; 《工程管理前沿》2019年第05期论文;