穆凯,于尔婷,王勇刚,王智华
长庆油田分公司第七采油厂,陕西西安,710200
摘要:油气资源的输送多以管道为载体,而用于输送油气资源的管道多为金属质地,在油气资源内部复杂化学成分的影响下,管道本身极易发生腐蚀,从而影响管道的使用寿命,同时也会影响到管道内的油气质量,严重情况下还会造成油气泄露等问题,不仅为生产方及相关工作人员造成人身安全威胁,还会污染当地的生态环境。基于此,本文将深入分析油气管道的化学腐蚀机理,并探讨相应的防腐措施。
关键词:油气管道;化学腐蚀机理;防腐措施
引言:随着我国社会经济建设水平的飞速发展,各方面资源的需求量也在持续攀升,尤其工业的发展使得其对石油、天然气的需求量急剧增加。对于油气资源而言,管道运输是一种成本低、效率高、能够快速投入使用、运行稳定且具有强环境适应性的运输方式,但油气资源的化学成分相对复杂,这就对管道产生了一定的影响,易造成管道腐蚀的情况出现。随着各地对油气资源的需求量越来越高,管道腐蚀的问题也就愈发严重,直接影响到油气资源的生产、转运及社会安全。由此可见,深入研究油气管道的腐蚀机理,并制定、落实相应的防腐措施,是保障油气资源稳定运输的重要工作。
1.油气管道发生腐蚀现象的严重性
用于输送石油或天然气的管道会发生腐蚀,是因为这两种资源中含有以硫化氢为代表的一些物质,这类物质普遍具有一定的腐蚀性,如果长期聚积在油气管道中,极易腐蚀管道内壁以及防腐蚀措施薄弱的部位,从而影响到油气资源的安全运输。一旦管道内壁产生腐蚀,会在管道上形成不同直径的沙眼及孔油等,如果腐蚀情况严重,还会发生油气泄漏事故,这部分泄漏的油气若接触到明火、火花、电火花等,很容易引起爆炸。除此之外,由于油气资源中的一些物质含有强毒性,一旦被附近的工作人员接触到,极易使工作人员中毒,从而危害到工作人员的人身安全;即使没有被工作人员接触到,这些泄露的油气资源也会污染当地的生态环境。最后,油气资源的泄露必然会影响到企业的正常声场,从而使企业蒙受经济损失。
2.油气管道腐蚀检测
2.1油气管道内壁腐蚀检测
油气管道内壁腐蚀检测,主要是检测管道内部几何形状的变化,并对检测结果及变化成因进行分析,其中主要包括管道内壁厚度的状态变化检查、环焊缝密封情况检查、管道椭圆度及弯曲状况的检查等。在检查油气管道内壁的腐蚀情况时,常用的方法包括激光检测法、漏磁通量法、电视测量法及超声波测量法等。其中超声波检测技术以超声导波检测进行,这种技术具有效率高、成本低、灵敏性强及检测距离长的特点(理论检测距离可达150米),因此在管道腐蚀检测中得到了较为广泛的应用。
2.2油气管道外腐蚀检测
油气管道外腐蚀检测技术的实现与阴极保护有很大关系,通常是通过对检测参数的分析,来评估油气管道外部的腐蚀情况,以及管道防护层的损坏情况。就当前较为常见的检测技术而言,包括管—地电位测量以及管内电流值测量两种主要检测思路,其中前者的具体检测方式包括直流电压梯度法、组合电位测试法等;后者则包括分段管内电流对比法以及电流梯度分布法等。
3.油气管道防腐措施
油气管道防腐措施需要根据腐蚀发生的不同位置分别采取不同的防腐措施。通常情况下,防腐措施大体上分为管道内防腐保护措施与管道外防腐保护措施两种。
3.1管道内防腐保护措施
3.1.1合理挑选管道材质
通过对油气资源成分含量及各种成分化学性质特点的分析来看,做好管道内壁的防腐措施是避免管道产生腐蚀的首要工作,对帮助管道抵抗腐蚀也有十分积极的意义,不仅能够提升管道的使用寿命,还能有效避免油气泄漏,以使油气资源的正常运输得到保障。由于管道多以钢材构成,而钢材中的铁极易与油气资源中的化学物质产生反应,因而合理选择管道材质能够有效帮助管道实现防腐。
3.1.2运用防腐剂
这里的防腐剂指的是化学药剂,将化学药剂添加到油气藏介质或管材中,能够有效减轻腐蚀造成的影响,从而更进一步实现防腐蚀效果。应用化学药剂的优势在于成本较低,但对化学药剂类型的选用有较高要求,必须保证化学药剂选用的合理性,使之能够更好地适应油气输送需求。实际防腐剂的运用以有机胺与季胺盐之类为主,其中包括杀菌剂、缓蚀剂及降粘剂等。这类化学药剂在实际运用过程中均取得了良好的应用效果,因而获得的认可较为普遍。缓蚀剂能够在油气管道内表面发生氧化还原反应或是沉淀吸附反应,从而在管道内壁表面形成防腐保护膜。
3.1.3电镀防腐技术
电镀防腐技术是一种应用于管道内壁的防腐技术,能够有效提升管道内壁的防腐性能,其原理是在钢制管道表面镀上一层其他元素,转变管道的极性,从而实现防腐目的。比如在管道表面镀锡,就能为管道形成阴极防腐保护;而镀锌则可以为管道构成阳极防腐保护。选用阳极或阴极保护可以视具体情况而定,无论任何极性都能够提升管道的防腐性能,避免管道产生严重腐蚀,影响使用寿命。
3.2管道外防腐保护措施
3.2.1外涂层防腐技术
涂层防腐技术不仅可以应用于管道内壁,同时也可以应用在管道外部。通常情况下,油气管道的铺设是位于地下的,且会在地下静止很长时间,而土壤中的水分及少量化学物质会对油气管道外壁产生腐蚀,并发生各种化合反应,从而使管道的强度产生一定程度的弱化。在这种弱化累积到一定程度以后,会导致管道质量的下降,并使油气泄漏事故发生的可能性大幅上升。在这种情况下,就需要对管道外壁进行防腐处理,以避免管道外部遭受腐蚀,具体保护措施如下。
3.2.2管道防腐层补口
管道防腐层补口是保证管道防腐完整的重要工艺,也是整条管道仿佛质量中最薄弱的环节。补口过程中需要注意一下几点,现场防腐补口、补伤应由经过专业培训并取得合格证明的人员,按照作业指导内容进行操作,同时还要安排现场技术人员指导监督。
结语:综合上述内容来看,油气管道腐蚀造成的后果非常严重,因此应及时检查油气管道的腐蚀情况,并深入分析腐蚀发生的原应,随后根据现场实际情况及各方面条件,采取针对性的防腐蚀措施,以保护油气管道,使之免受腐蚀影响,确保油气资源的平稳输送,推动整个社会的和谐发展与现代化建设。
参考文献:
巴东辉.油气管道的化学腐蚀机理及防腐措施分析[J].石油和化工设备.2019,(4):100-101.
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