防腐技术在长输管道中的应用

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年13期   作者:朱蕾
[导读] 长输管道的安全运行关系到我国社会经济的发展与社会秩序的稳定,然而在我国,地下长输管道腐蚀穿孔的现象屡见不鲜,这不仅会造成物料泄漏损失、资金和人力浪费,还可能引起火灾、环境污染等严重后果。
        朱蕾
        武汉先思科技有限公司 湖北武汉 430223
        摘要:长输管道的安全运行关系到我国社会经济的发展与社会秩序的稳定,然而在我国,地下长输管道腐蚀穿孔的现象屡见不鲜,这不仅会造成物料泄漏损失、资金和人力浪费,还可能引起火灾、环境污染等严重后果。因此,减少地下长输管道腐蚀,增强长输管道使用寿命具有重大意义。基于此,本文主要分析防腐技术在长输管道中的应用。
关键词:防腐技术;长输管道;应用
中图分类号:TE83 文献标识码:A
引言
        虽然影响油气长输管道腐蚀的因素有很多,但就管道施工来讲:加强人员培训和现场管理,认真落实管道防腐作业管控措施、采用防腐性能合格的防腐材料,引用先进的防腐作业技术、能够在很大程度上保证防腐质量,延长使用寿命,提高经济效益。另外、在油气管道运营过程定期进行管道内、外检测等方法,及时进行防腐层修补或换管,尽量缓解或减少由于油气管道腐蚀而造成的事故、损失或对油品和环境的污染。
1造成长输管道腐蚀的原因
        1.1管道的材质及制造因素
        管道的材质及制造工艺是造成管道腐蚀的内因。我国很多原油长输管道在施工建设时没有高度重视管道材质的相关问题,许多质量无法达标的劣质管材被应用于长输管道的施工建设中,这就导致长输管道的抗腐蚀、抗压等基本性能无法达到施工的基本要求,对长输管道的运行使用产生极大的安全隐患。在制造过程中,管道表面若存在缺陷,如划痕、凹坑、微裂等,也易造成管道的腐蚀开裂。
        1.2管道所处的环境
        环境因素是造成管道腐蚀的外因。我国原油的长输管道通常都是埋设在地下,输送的距离相对比较长,这就导致长输管道需要穿过各种地质条件的地区,这可能会因为地质、土壤、地下环境等因素的不同而引起管道腐蚀,从而在一定程度上缩短管道的使用寿命。
2加强管道防腐蚀工作的意义
        管道运输是当今油气运输的主要方式。油气管道通常是钢结构,在外部环境的作用下,材料的结构易于损坏或变质,从而引起腐蚀。当输油管道被腐蚀时,无论是形状,颜色还是机械性能,都会产生一定的变化。而这种变化是不利的,这将在一定程度上缩短石油管道的使用寿命。不仅如此,当石油管道被腐蚀时,其中运输的石油产品也可能影响质量,还可能导致漏油和环境污染。由此可见,做好油气管道的防腐工作非常重要,否则会造成巨大的安全隐患和经济损失。只有高度重视输油管道的腐蚀,采取科学有效的防腐措施,才能保证输油管道运输的安全稳定,提高石油工业的经济效益和社会效益。
3油气管道防腐技术的分类
        3.1油气管道外防腐技术
        管道外防腐技术主要指的是在管道的外部通过一定的防腐技术和防腐工艺的开展来加强管道自身的防腐性。举个简单的例子来说,我们可以在管道的外部涂抹一定的防腐材料,而针对于防腐材料的选择也要格外重视,在管道防腐材料选择上有石油沥青、聚乙烯、熔结环氧粉末以及熔结环氧粉末、聚乙烯、聚丙烯三者结合的方式,加强管道的防腐性。
        3.2油气管道内防腐技术
        管道内部防腐涂层材料的选择主要有环氧耐温材料、环氧树脂材料、环氧粉末材料等,借助于这些材料来加强管材内部的耐腐蚀性。在这些材料中,环氧耐温材料是被应用得最多的一种防腐材料,主要是因为其自身不仅具备一定的防腐功能,还有一定的隔热和耐热的功能,进而可以避免高温对管道内壁产生伤害和影响。

除此之外,在实际施工过程中,还会采用静电热喷涂工艺,但是由于该项工艺对于施工者自身的工艺水平的要求比较高、成本也比较高,因此,其在能够提升管道内壁的防腐能力的同时,存在一定的弊端[1]。
        3.3油气管道外防腐层检测技术
        新建管道在铺设时很容易被划伤、磕坏外防腐层,在穿越的情况下更易产生破坏,这些破损点与土壤直接接触,造成阴极保护漏电失效,同时在各种酸碱性土壤中,这些破损点很快会受到腐蚀穿孔,造成管道泄漏。在不开挖的情况下,在地表用仪器方便准确的检查出管道的走向、深度、防腐层漏蚀点位置和腐蚀程度是目前检测技术的发展方向。目前常用埋地管道防腐层外检测技术有:电流梯度法,目前是国内外管道外防腐层检测最常用技术之一;电压差法,以该原理为基础的仪器目前国内外均有生产,最具有代表性的是江苏海安无线电仪器厂生产的SL系列地下管道防腐层探测检漏仪;直流电压梯度法,该法广泛地应用在埋地钢管外防腐层破损的直接检测和评价领域。管道外防腐层的实际检测中,针对管道具体情况正确选择检测的方法、仪器,或采取多种检测方法相结合的办法,以最有效的反映管道情况,更好地对管道进行管理和维护。
4防腐技术在长输管道中的应用
        4.1涂层防腐技术的应用
        1)胶带防腐层,这种类型的防腐涂料具有抗冲击性强、吸水率比较低、阴极剥离为中高以及附着力适中等特征。但其在温度为60oC以上是就会出现阴极剥离超出标准的情况,这时候就不能使用这种技术;另外在对现场土壤应力试验过程中,从中发现交代对土壤的耐应力性能比较低下,因此在具有土壤应力的环境下也不能使用胶带防腐层,温度较高的沙漠地区也不适合使用该方式;
        2)FBE防腐层,这种类型方法防腐涂料具有附着力良好、阴极剥离值以及抗冲击性都比较低,吸水性适中等特征。对于单层FBE防腐层而言,若温度处于上升情况下,该防腐层附着力会因此下降,阴极剥离值也会因此上升;相比较双层FBE防腐层,若温度上升则表现出其特有的优势性能。
        3)挤塑聚乙烯,这种类型防腐涂料具有附着力高、抗冲击性能强以及吸水率比较低的优势,但这种涂料经过热水浸泡后,其使用性能就会因此变差,阴极剥离值可接受;
        4)多层结构防腐层,该类型防腐涂料在很多方面都体现出优良性能,附着力比较高,抗冲击性能比较强,阴极剥离值比较低,吸水率也比较低,经过热水浸泡仍然具备优良的使用性能以及高附着力。
        4.2阴极保护防腐技术的应用
        阴极保护技术就是通过向被保护的钢质管道通以足够的直流电流,使管道表面产生阴极极化,减小或消除造成钢质管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差,使腐蚀电流趋于零,进而达到阻止管道腐蚀的目的。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的、相同的电位下。此方法广泛应用于保护小型或处于低土壤电阻率环境下的金属结构,如城市管网、小型储罐等,特别适用于天然气管道。外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方法适合于长距离、大口径的天然气管道,不受管道沿线地形限制。
结束语
        本文结合加强地下工程管道防腐施工的意义,探讨了与其相对应的一系列的防腐施工方法和施工技术,希望在本文相对应的研究的帮助下,可以让更多人掌握加强地下工程管道防腐施工的方法和措施,进而促进长输管道施工工作的开展和执行,提升管道的内外防腐能力。
参考文献
 [1]吕向升, 张益民, 刘晓, 沈松, 安国峰. 油田地面工程管道防腐施工技术应用分析[J]. 现代工业经济和信息化, 2019, 9(04): 93-94.
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