摘要:现代经济的发展离不开石油天然气。石油天然气在社会发展和经济建设中发挥着越来越重要的作用。输油管道能否正常运行,直接影响到输油效果和油品质量。管道防腐技术越来越受到重视。近年来,管道技术和能力得到了全面提高。通过创新和发展,新型阳极保护材料、强制电流仪表、防腐涂料等新技术得到广泛应用。
关键词:输油管道;阴极保护;防腐技术
引言
管道运输是石油天然气运输中最常用的运输方式。随着我国石油天然气产量的不断增加,输油管道的质量和安全也引起了人们的广泛关注。输油管道一旦出现质量问题,就会造成大量的石油资源泄漏。因此,有必要不断改进输油管道的阴极保护和防腐技术,防止事故的发生,提高输油管道的防腐能力。
1输油管道腐蚀问题
造成输油管道腐蚀的原因很多,如:金属管道电化学反应腐蚀;管道输送压力大;周围土壤、空气等相关因素;施工过程中出现的问题等,都会导致输油管道的腐蚀。另外,输油管道直接暴露在外部自然环境中,运行环境比较复杂,一旦发生腐蚀。随着时间的推移,管道会出现穿孔,导致漏油。这也会增加维修管理的管理成本,浪费大量的人力、物力和财力。因此,必须高度重视输油管道的保护和防腐,采用高效合理的阴极保护和防腐技术,延长输油管道的使用寿命,提高石油天然气资源的利用效率。
2 输油管道出现腐蚀的原因
其一,管道本身。管道所用材料的性能直接决定着金属管道的质量。不同的施工环境需要使用不同的管道材料。为节约资金或不重视材料选用,部分管道施工单位未严格按照管道施工材料标准选用相应的施工材料,导致施工材料的使用不符合实际施工需要;
其二,施工工艺问题。在输油管道埋地施工过程中,施工人员未严格按照管道施工要求安装输油管道,造成管道密封性受损,降低管道防腐性能;四是原油中含有二氧化硫、二氧化碳二氧化物等物质,与原油流动过程中的金属在金属管道内壁发生电解反应,引起管道腐蚀。
其三,土壤环境问题。不同施工场地的土壤环境不同。如果土壤中含有大量的水分子,金属管道外表面的铁元素会与水分子发生反应,产生致密蓬松的氧化铁;
3输油管道阴极保护防腐技术
3.1牺牲阳极方法
牺牲阳极材料的保护方法主要是用阳极材料代替管道和设备金属,以还原性好的金属为阳极,与管道形成良好的连接,形成一次电池,使阳极材料在使用过程中产生氧化,不断减少和消耗,从而延长管道和设备的使用寿命,保证管道的稳定性,阳极材料应用广泛,主要由阳极和辅助阳极材料组成。目前,有许多先进的技术。常用的阳极材料有Mg-Mn、Mg-Al、Zn-Sn、Zn-Hg、Al-Zn-in合金等;辅助阳极材料很多,最新的有氧化铁、铝银合金、镀铂钛、混合金属氧化物等,不同的材料有不同的功能,其中,合金中镁的密度小,电位比低,极化效率低,它非常适合在土壤中工作;锌合金阳极腐蚀程度弱,极化效率高,使用寿命长,一般用于酸性和碱性土壤;铝电位介于镁和锌之间,表面易钝化,通常与锌铝和铝汞合金形态起作用。虽然阳极材料不断更新和改进,但总体上仍存在一些无法有效解决的缺点,如:自调节能力不足;特殊环境下极性反转;辅助阳极气体电阻值稍高;屏蔽会影响阴极保护。
3.2阳极防腐层设置
为了防止输油管道的腐蚀,目前只有一步两种防腐技术远远不能奏效。因此,通过设置阳极防腐层,可以提高管道的防腐能力。阳极防腐层的设置方法是:在管道外部涂敷防腐材料,可以减缓管道的腐蚀速率。在使用防腐材料时,应做好防腐材料的选择和质量检验。因此,必须选用性能优良、质量合格、性价比高的防腐材料。采购后,应做好试验和检验工作,交由专业的试验人员,借助专业的试验方法和仪器设备,确保防腐材料的质量。如果防腐材料质量不合格,会加速管道表面的腐蚀速度,起到负面作用。下一步,做好防腐层的设置工艺,由专业技术人员严格执行,科学合理的标准。一般情况下,要保证管道表面清洁干燥,避免发生电化学反应,最终导致管道腐蚀。防腐层的设置主要是防止管道表面与外界空气或杂质接触,从而在阴极保护下有效降低管道腐蚀的可能性。阳极防腐层的设置在管道阴极保护防腐技术中起着不可忽视的作用。通过设置阳极防腐蚀层,阳极金属优先被管道所代替,起到非常有效的防腐作用。在阳极防腐层的设置中,要根据实际情况,结合输油管道的实际情况,制定切实可行的实施方案。首先,要建立科学合理的责任体系,使权责明晰。其次,建立安全管理制度,约束员工行为,确保工作高效完成。最后,要做好监管工作。我们要严格监管每一个环节,并签字确认。
3.3强制电流方法
强制电流法在长输油气管道阴极保护和防腐技术中的主要作用是延长管道保护距离,扩大管道保护范围,操作简便快捷。强制电流法可以应用于长输管道和牺牲阳极保护失效的情况下,可以起到非常有效的作用。在强制电流法的应用中,需要使用专业的仪器设备,即所谓的恒电位仪。该仪器的工作原理是:电流通过阳极进入金属管道,再通过管道的阴极进入恒电位仪。该设备能使电流输出变化,并能将变化范围控制在合理范围内,保证管道中的电位不受任何波动的影响,从而有效地保护管道不受侵蚀。恒电位仪有很多种,如磁饱和最大型、高强度晶体管型等。在长输油气管道的阴极保护中,采用强制电流法,还需要直流电源和阳极材料。强制电流的运行过程比较复杂和繁琐,稍有不慎就会带来非常严重的影响。因此,在实际应用中,必须认真做好每一步操作,严格控制电流值的变化,才能起到有效的防腐保护作用。为了使强制电流法起到有效的作用,必须保证输入电流和电压值的准确性,使其对管道具有导电性。其次,需要设置一个固定的回路电阻值,交由专业人员进行测试检测、分析和规划。最后,要对输油管道的数量和质量进行管理和控制,根据输油管道的实际情况,制定有效的防治措施和应急预案。必要时做好周围的隔离工作,防止对周围设备造成相应的伤害,最终导致大面积的安全事故。
三、结语
综上所述,输油管道的质量和安全将影响石油天然气资源的利用和石油天然气工业的发展。因此,必须重视输油管道的防腐工作,采用高效的阴极保护防腐技术。在今后的工作中,根据输油管道的实际情况,可以采用牺牲阳极法、强制电流法和阳极防腐层设置法来保护输油管道的质量和安全。
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