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摘要:能源问题与我国的经济发展密切相关,油气储运的发展和建设在我国能源战略中占重要地位,已成为国家和企业投资的重点。油气储运是连接油气生产、加工、分配、销售等环节的纽带,是保障能源供应、维护国家能源安全的基石。油气储运直接影响油气资源的利用效率,在我国面临油气资源短缺的境况下,应更加重视油气储运的发展和建设工作。油气输送管道是油气储运的重要部分,管道的防腐技术是影响管道输送效率和管道运行年限的关键。本文将对油气储运中管道防腐技术的全程控制与运用进行分析。
关键词:油气储运;管道防腐技术;全程控制;运用
1影响油气储运管道腐蚀的具体原因
1.1外部环境影响
油气储运管道特别是直接暴露在外的管道,在长期使用过程中一直与空气、水、土壤等相接触,经年累月容易导致管道表层防腐材料逐渐出现脱落或是老化等现象,进而直接影响管道的防腐性。一旦遇到强降雨天气,大量地下水冲刷管道外部防腐层,同样也会对其产生相应的侵蚀作用,最终导致管道出现锈蚀问题。而对于深埋于地下的油气储运管道,蕴含在土壤当中的无机盐等物质也会对管道表面造成一定腐蚀影响,如果土壤本身酸碱不平衡,还将加快对管道表层的腐蚀速度。另外,油气储运管道施工或是其周围外部施工过程中,施工人员因操作不当,刮坏管道表层防腐漆或防腐涂层,也会直接导致管道局部出现腐蚀问题。
1.2油气性质影响
受到油气储运特殊性的影响,管道所运输的石油类产品、天然气等,其主要化学成分为氧化性较强且具有一定腐蚀性的烃类物质,而本身油气储运管道属于一个近乎于全密闭式的环境,管道所运输的产品当中的烃类物质在长时间与金属管道内壁相互接触下,受到氧化作用影响,金属管道内部将会生成活泼性较强的其他氧化物,由此导致管道出现腐蚀问题。例如油气储运工程中采用钢质管材,石油和天然气当中所含有的硫化氢等遇水会生成酸性液体,长期以往对管道内壁造成腐蚀,并在其内壁上生成越来越厚的铁锈。
1.3管道材料影响
管道材料与防腐材料质量不合格或是施工人员未按照相关规定要求进行规范操作,也是导致油气储运中管道出现腐蚀问题的一大重要原因。现如今在绝大多数的油气储运中,工作人员会选择直接在管道表面均匀刷涂一层防腐漆以达到管道防腐效果,但如果其选用的防腐漆本身缺乏较高的防腐性能,或是施工人员在刷涂防腐漆之前未能及时将残留在管材表面的灰尘、油污等清除干净,容易使得防腐漆无法与管道实现紧密结合,从而加快管道表层防腐漆开裂和脱落的速度,影响防腐材料应有效用的充分发挥。而如果选择钢质或低劣的不锈钢材料作为管材,在长时间与油气产品及土壤、水等外部环境相接触下,也会大大增加管道出现腐蚀问题的可能性。
2全程控制理念下管道防腐技术在油气储运中的应用策略
2.1管道外部防腐技术
油气储运中管道的外防腐技术、材料主要是保护管道外表不受环境、物质的侵蚀和腐蚀,由于管道外防腐要适应不同区域、不同气候以及不同土壤条件等,应具备适应性强、稳定性好、防腐性能好、性价比高等特点。早期管道外部一般都采用来源广、成本低的沥青作为涂层,但沥青涂层经历风吹日晒后很容易脱落,无法再起到防腐涂层的作用,而且沥青中的一些物质也会与管道表面发生反应。目前常用的防腐涂层材料主要有煤焦油磁漆、聚乙烯和双组分液体环氧涂层等,这些涂层在实际应用中都有很好地防护效果,特别是双组分液体环氧涂层,它具有较强的吸附力、耐磨力和抗腐蚀性,既能抵御强酸、强碱的侵蚀,又能适应较大的温差变化。对于埋于地下的油气储运管道目前常用的防腐技术是防腐涂层+阴极保护相结合技术。
阴极保护技术就是通过给埋于地下的管道供电提供保护电流,让管道的外表面处于负电位,从而抑制管道外表面的腐蚀。管道的外防腐涂层可以保护管道外表面的同时降低阴极保护所耗电量,阴极保护技术在抑制管道外表面腐蚀的同时保护防腐涂层破损部位,两者相辅相成、互为补充。
2.2管道施工全过程管理
油气储运中的管道施工是一项较为庞大的工程,施工工艺流程较为复杂,施工人员数量众多,施工周期、战线较长,必须实现全过程管理才能保证管道施工质量。管理方面:选用责任心强,工作经验丰富,熟知管道施工工艺、流程的管理人员,这些人员现场监督、全程把控,确保管道施工保质保量完工;施工方面:选用技术水平高、业务能力强的人员,严格按照操作规程进行施工,确保施工质量优良,从而提高管道整体防腐性能。
2.3管道内部防腐技术
油气储运管道输送中的石油天然气一般含有水、氧气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、杂质以及各类细菌等,有的储运原油中甚至存在细砂,这些物质会与管道内壁钢材发生氧化还原反应或在内壁上生成垢,导致钢材本体遭受侵蚀,从而出现腐蚀现象。采出的原油一般不含氧气,氧气的存在都是后期原油处理、输送过程中与空气接触而含有氧气,氧气与水结合加速了管道内壁的腐蚀速率。因此,在油气储运的过程中尽量密闭集输,避免空气进入管道内部。对于管道内壁上的垢,其主要成分是碳酸钙、硫酸钙等,这类垢的沉积会导致管道的部分腐蚀,甚至很短时间内管道腐蚀穿孔,目前常用的方法是加入阻垢剂,阻垢剂的配比主要根据原油中水的性质以及垢的类型来决定。另外,管输过程中一般往原油中加入一定量的缓蚀剂,缓蚀剂主要是减缓或防止原油天然气中的腐蚀化学物质与管道内壁接触,有吸附膜型、氧化膜型和沉淀膜型三种。油气储运管道输送过程中腐蚀管道内壁最为严重的是原油中所含的细菌,尤其是硫酸盐还原菌,这些细菌具有很强的腐蚀性,对管道的正常输送危害极大。目前主要采用杀菌剂加入原油中,起到控制、杀灭细菌的作用。
2.4严格控制管材质量
首先在管材选用中,工作人员应当严格遵循国家相关标准要求,及管道需要运输的具体油气产品特性,合理选择管径。如果管径过小,则将会直接影响管道中的油气流量以及流速,影响管道内油气的正常输送。其次,工作人员还需要结合油气储运管道的管顶覆土深度、油气具体压力值对管材以及管壁的厚度进行相应控制。如果管道周围土壤中含有大量无机盐或是腐蚀性较高,则应当选用具有极高耐腐蚀性能的钢管制材,而如果管道需长时间与水相接触,则建议采用碳钢或玻璃钢制管材。并在使用之前,由工作人员对管材的外观、规格属性、质量性能等进行全面、严格的检查,确保其各项性能要求均与相关规定要求完全相符后,才允许将管材投入到实际使用当中。在后续的管道实际使用过程中,相关工作人员还需要定期对管道进行运维管理与防腐检测,以此有效延长管材使用性能,确保其具有较高质量水平。
结语
在这个经济飞速发展的时代,油气是我国的珍贵资源,直接影响着我国的经济发展。但我国的油气资源供不应求,面临着短缺的问题,这一问题影响着我国的发展和社会稳定。面对这一问题,油气储运十分关键,管道是油气储运中最重要的组成部分,若管道出现问题,将严重影响油气的运输和储存。所以要重视油气储运中的管道防腐问题,要根据实际情况具体问题具体分析,在油气储运中对全程控制理念下的管道防腐技术应用策略进行探讨。
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