中国石油天然气股份有限公司管道沈阳输油气分公司 辽宁 沈阳 110000
摘要:管道是油气储运的基本载体,管道防腐问题关系着能否顺利输送能源,对整个国民经济的发展建设起着重要作用,因此对管道防腐问题的探究应该引起广泛关注和重视,各相关部门和人员齐心协力才能更加有效的治理管道防腐问题,促进能源的高效传输,更好的服务于经济社会的发展。本文针对油气储运中的管道防腐问题进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:油气储运;管道;防腐问题
油气储运是整个油气工程中的重要部分,连接了多个运作环节,包括油气生产、分配、加工以及销售等。因此,油气储运的安全与否直接关系到整个工程的运作情况。油气储运工程又包括储运、装卸、长距离输送等等。由于我国油气分布不均,为了满足工业的生产需要,开发了南油北调、西气东输等工程,使得我国的油田和天然气都得到了进一步的发展。但是,在现阶段的油气储运过程中仍存在一系列的问题,导致油气的输送存在安全隐患,而管路腐蚀是最突出的一个问题。
1油气储运管道建设的重要性
油气是一种易爆易燃品,在油气储运建设处于发展期的阶段,必须加大油气设施的相关建设,以防止油气泄漏引起污染。另外,随着经济的发展,油气的需求越来越高,必须要保证油气的正常供应。由于油气的易燃性,当油气与火源接触,再与空气相结合,就极有可能发生严重的爆炸事故,从而导致极大损失。油气含有危害性极强的毒性物质,其挥发对人的生命健康会造成极严重的威胁。另外,油气危险性极高,油气储运设备建设难度也非常大,一旦出现问题,则很容易导致严重的人员与经济灾难。因此,必须要对油气管道储运和政工队伍的建设、油气储运的安全性进行相对应的加强。
2导致油气储运管道腐蚀的因素
2.1 外部环境的影响
外部环境影响是油气储运管道受到腐蚀的一个非常重要的原因,因为管道深埋地下或海洋中,其外部环境的变化都会影响到管道的抗腐蚀性,比如外部温度的变化等。尽管在管道使用之前,工作人员应该做好各方面的准备工作,包括外部环境的腐蚀问题,但是因为管道长期处在地下环境中,出现腐蚀现象也不可避免。比如当管道外部温度过高,管道腐蚀程度就会随之恶化,面积也会有所增加,除此之外,管道外部介质在一段时间内,也会发生变化,这种变化依然会影响管道的腐蚀程度,比较熟知的外部介质变化有土壤水分的变化、地下水位变化等,因此需要做好实时的监控工作,以此来掌握外部环境的变化,进而掌握管道腐蚀程度。
2.2 管道施工的影响
一方面,在前期管道施工时,由于建设部门没有对管道材料进行严格的质量检验,导致部分质量不合格的管道材料进入施工现场。这些劣质管道虽然表面上看不出来明显瑕疵,但是使用寿命极短,且不具备应有的防腐功能,在未达到保修年限之前就发生老化和破裂。另一方面,部分施工队伍在施工过程中不注意做好管道保管工作,或是具体的施工流程没有严格执行行业标准,导致管道接口或焊接处密封不严,后期投入使用后出现油气渗漏,加剧了管道腐蚀进程。
2.3 油气成分的影响
石油属于混合物,包含了大量的CO2、烃类物质及硫酸氢等,这些物质在储运过程中容易发生化学反应,加上管道内部温度较高,使得化学反应更加激烈,导致储运管道内部的金属晶格受到破坏影响,时间久了就会使管道出现腐蚀问题。
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3油气储运管道腐蚀问题的应对策略
腐蚀问题如果不加以重视,必然会导致油气泄漏,届时不仅会造成巨额的经济损失和能源浪费,还会给泄漏地区的生态环境造成严重危害。因此,必须结合现代技术,研发有针对性的管道腐蚀防治措施。目前,行业内应用较为广泛的防腐技术有以下几类。
3.1 利用防腐层技术
防腐层技术就是将惰性金属元素或化合物喷涂在管道内外表层,将金属管材与外界环境相隔绝,从而避免金属锈蚀问题。防腐层技术具有成本低、材料来源广、操作简便等优点,因此在国内外都有着大规模生产使用。国内主要采用的防腐层喷涂材料主要以蓉结环氧分、煤焦油磁漆为主。近年来,随着相关技术的不断发展,国际上又出现了一种新型的防腐技术-3PE防腐。这种防腐技术能够根据不同油气储运管道的需求,适应管道变化情况,在多种地质环境下都能够发挥很好的抗腐蚀效果。我国自主研发的3PE防腐技术是利用聚乙烯胶带缠绕的方式,施工工艺相对简便,但是防腐年限有待提高。
3.2 阴极保护与防腐层技术结合
阴极保护是利用电化学原理的一种防腐措施,根据具体作用形式的不同,又可分为外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。考虑到油气储运管道的实际情况,不可能对整个运输管道施加外接电流,因此采用牺牲阳极的措施,使外加金属上的绝大多数电子都转移到被保护金属上去,从而使储运管道处于负电位,不会受地下水或海水中阴离子的腐蚀影响。但是阴极保护措施只能应用于管道外部防腐,对内部管道的防腐起不到明显效果。因此,我们采用阴极保护与防腐层相结合的形式,里外结合,确保管道整体防腐效果的实现。需要注意的是,外加金属相当于代替管道“被腐蚀”,随着时间的增加,外加金属会逐渐腐蚀直至消失,此时油气储运管道就是失去阴极保护效果,因此,必须定期更换管道外加金属,确保阴极保护效果的发挥。
3.3 利用内部防腐技术
油气大部分都是由化学物质构成,其中含量比较大的有CO2等腐蚀性比较强的化学物质,因此不仅要防止外部环境对油气储运管道的腐蚀,还需要防止内部油气自身对管道的腐蚀。目前我国正在积极的研发防腐效果更佳的内部防腐技术,现今主要使用的是缓蚀试剂,管理维护人员在现有防腐技术的帮助下,需要将缓蚀试剂涂抹在管道内部,尤其是薄弱环节是重点涂抹的位置。为了能够清晰的掌握油气储运管道腐蚀程度,需要安装监控系统,一旦腐蚀程度超过管道承受能力,马上解决。
4油气储运管道采取防腐措施时的注意事项
4.1防腐材料
防腐材料的选择和应用是防腐技术中最简单有效的防腐措施,因此,在油气储运管道中一定要根据油气的性质和周围介质的影响选择性能较好的防腐材料,确保所选材料在强度、韧性等各方面都能满足要求,还要保证材料在油气的储运过程中的持久性、透水性、土壤腐蚀性等等,从而保障管道的正常运行,增大抗腐蚀性,提高油气储运管道的寿命。
4.2涂层成本及其稳定性
由于油气对国民经济影响重大,因此,一定要保证油气的质量,在国内的油气储运过程中,除了对管道材料进行严格选择以外,还要注意防腐材料的涂层工作,保证涂层的稳定性和成本问题。相关工作人员要结合油气的自身特点和管路的周围介质情况增大资金投入,确保材料的涂层技术达到要求,并加强对涂层质量的监控,延长油气储运管道的寿命,提高经济效益。
结语
管道是油气储运的重要组件,其腐蚀程度直接影响到运输的油气质量,进而对国民经济的发展造成重大影响,因此,一定要做好油气储运管道的防腐工作,通过先进的技术和有效的措施提高管道的抗腐蚀性,保证油气储运工程的正常运行。
参考文献
[1] 沈乾坤.论油气储运中的管道防腐问题[J].中国石油和化工标准与质量,2012,09:297.
[2] 周良栋,孙建波.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,2013.
[3] 石磊.油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析[J].科技创新导报,2011.
论文作者:原雯
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/18
标签:油气论文; 管道论文; 技术论文; 阴极论文; 金属论文; 材料论文; 涂层论文; 《防护工程》2017年第20期论文;