输油管道腐蚀种类及防腐策略

发表时间:2021/3/29   来源:《工程管理前沿》2021年第1期   作者:孟建军
[导读] 安全问题是任何行业在所有施工生产过程中都要必须保证的。目前来看,
        孟建军
        国家管网集团西南管道有限责任公司兰州输油气分公司兰 州作业区   甘肃兰州  730060

        摘要:安全问题是任何行业在所有施工生产过程中都要必须保证的。目前来看,石油管道的腐蚀仍旧是实现安全生产最大的敌人。腐蚀防护工作应永远常做常新,不断研究先进技术,使用新型材料,因地制宜制定防腐方案,建立完善的管道质量防护评估体系,不断完善管理机制才是可以真正做好石油管道腐蚀防护工作的正确方式。展望未来,石油管道的腐蚀防护领域发展空间还有很大,防腐工作永远在路上。
        关键词:输油管道;腐蚀种类;防腐策略
        1输油管道腐蚀种类
        1.1土壤因素
        就当前我国所使用的输油管道材料性质来讲,多数都是钢材制造的,为顺利将管道中的油输送至全国各地,钢制管道就会长期埋在不同性质的土壤、河流等环境中,而这些环境中的气温、地下水位、杂散电流等因素都会在不同程度导致管道出现腐蚀问题,即使在含水量比较少的沙漠地区,土壤含盐量、透气性、潮湿度以及降水量等方面也会造成管道腐蚀。再加上管道长时间埋于地下,随着时间不断推移,管道自身会与土壤中特殊电解质两者产生化学反应而导致腐蚀,这部分导致输油管道发生腐蚀的主要原因。
        1.2施工因素
        就输油管道使用性质而言,因长期埋藏在地下,经常会遭到各种形式的腐蚀影响。为此这就需要相关施工人员在管道外表添加防腐层。防腐层就是用于避免输油管道与外界介质因接触而导致腐蚀。特别是对于输油管道的弯头位置,该位置比其他部分更容易遭受到腐蚀影响,但多数情况下管道设计工作者并没有对此给予高度重视。除以上之外,当前城市化发展迅速,各种建筑拔地而起,很多施工人员在进行实际施工时,没有估计到地下埋藏的输油管道,使得输油管道因施工导致防腐层出现破损或管道损坏情况,这些都在很大程度上家中管道出现腐蚀的情况。
        1.3输油管道内壁
        这主要在于输油管道在运输期间,经常会碰到带有腐蚀性的介质,若输油管道在运输期间其管道内部防腐层发生破损情况,管道中原油本身存在腐蚀介质与管道两者接触后就会导致管道发生腐蚀情况;再或者是进行原油输送时,管道内壁因此承受一定压力,使得管道比较脆弱部分的防腐层出现破损。
2石油埋地管道腐蚀的危害影响
        2.1经济影响
        在经济效益方面,石油埋地管道腐蚀的问题都会带来重大的经济损失。腐蚀现象在石油埋地管道很多区域出现的时候,就需要相关工作人员进行对管道的维护,从而使得在管道方面后期的成本大大上升,导致经济效益缩减。更严重的情况是腐蚀一直积累在石油埋地管道中到达严重的程度时,将使得管道直接发生泄漏,这种情况则会直接造成额外且数目较大的损失。埋地管道泄漏现象给很多各地区的企业都直接带来了严重的经济损失。
        2.2安全影响
        在开发和输送石油的工作环节一直都存在着很高的危险性。因为石油具有可燃性,当石油埋地管道腐蚀现象严重时而导致管道使用安全大幅度下降,会无法保障周边区域的人员安全性。如果发生管道泄漏的面积大,很可能会导致更严重的事故灾害。这些事故灾害都会严重地威胁到石油埋地管道周围片区的生命和财产的安全。
        2.3环境影响
        石油作为一种普及应用于生活的能源,在现代化建设和发展中有着重要的地位。因为石油资源自身的属性的原因,如果石油埋地管道腐蚀现象严重的时候引发管道泄漏,其中的有害物质必然会对周边的动植物及环境造成严重的恶劣影响。


3腐蚀防护策略
        3.1表面涂层处理
        管道内外涂层在石油管道的防腐技术中是常见方式之一。通过使用涂镀材料,使其在管道表面形成一张保护层,这张保护层可以有效的将管道材料和运输介质隔绝开来,同时可使表面保持光滑,减小阻力,防止管道表面沉淀物的形成,从而达到防止管道材料腐蚀的目的。通过对石油管道进行表面涂层处理来减轻管道的破坏情况是目前的首要选择。
        3.2阴极保护技术
        虽然对管道表面进行涂层处理可以起到很好的防腐蚀作用,但是如果在石油管道的使用过程中,出现防腐镀层爆裂的情况,管道会被严重的腐蚀。因此采用阴极保护措施就成为了石油管道防腐设计的第二道“防线”。在实际应用中,阴极保护技术可以分为强制电流保护技术和牺牲阳极的阴极保护技术。利用强制电流保护技术减轻石油管道的腐蚀情况,主要是将受保护的管道与电源的负极相连接,产生电流来为管道提供保护。牺牲阳极的阴极保护技术主要指的是将石油管道与另一种活性更强的金属或者合金相连接,使石油管道处于电路阴极来减轻其受腐蚀情况。
        3.3使用缓蚀剂
        这种方法指的是在石油管道的表面涂抹一些抑制腐蚀发生的化学试剂来减轻石油管道的受腐蚀情况。缓蚀剂的用量一般是很少的,成本较低,但实际应用起来流程相对复杂,对相关工作人员的专业要求很高。不同种类的缓蚀剂有各自的适用范围,并不是万能的。在实际应用过程中,工作人员需要根据管道所处实际环境的具体情况选择搭配不同种类的缓蚀剂及注入量,这样才能保证可以起到最大程度的防腐蚀效果。关于缓释剂的注入,一般采用以下两种形式:(1)间歇注入。采用这种方法的缺点是在缓蚀剂注入井内后,需要停一段时间才能继续进行开采(周期一般为2-3个月),对实际生产作业影响较大。(2)连续注入。主要通过油套环注入缓蚀剂,可以保证比较均匀的注入速度。
        3.4重点部位重点防护
        在实际的防止管道腐蚀的工作中,可以针对一些比较容易被腐蚀的部位对石油管道进行重点的保护。例如可以将环氧粉末涂抹于管道的弯头部位来减轻腐蚀情况。对管道的重点部位进行重点防护虽然不能减缓管道的均匀腐蚀,但对于减缓其局部腐蚀可以大大减轻,从而可以在很大程度上减少自然腐蚀穿孔的概率。采取针对性的腐蚀防护措施可以使石油管道的腐蚀防护技术得到最有力的发挥,从而使石油管道运输的安全性与稳定性得到最大限度地保障。
        3.5杂散电流排流保护
        石油管道的腐蚀几率会因为周围存在高压输电线路而增加。因此在对管道进行铺设之前,需要严格做好相关的勘测工作。管道铺设的相关设计人员应在严格观测的基础上,尽量避免石油输送管道与高压输电线路以及各种大型电力设施的接近。另外在石油管道的日常使用过程中,维护人员要与周边的工程或者企业进行协调,做好石油管道周围消除杂散电流的工作。
        3.6积极采用新管材
        玻璃钢管道在国外已被广泛使用,但国内目前对玻璃钢管道的应用还不多。玻璃钢管道不但具有质轻耐磨、双面防腐的优势,而且还不易结垢积砂,其流体阻力也很小。缺点是机械强度较弱、抗破坏力差、所需修复时间较长,但总体来说玻璃钢管道的综合效益要优于钢质管材。塑料管材不仅具有良好的耐腐蚀性能,并且生产工艺相对简单,较环保,在新型油田用管领域有非常好的发展前景。以高度聚乙烯或聚丙烯为基料的钢骨架复合管也是一个不错的选择,它兼有钢管与塑料管的优点,内壁光滑且双面防腐,管道强度较高、绝热性能良好、耐磨抗压性能好,尤其作为接头不会渗漏,操作起来非常方便。
结束语
        我国的油气管道大部分为埋地金属管道,由于长期在地下,受到地形复杂、土壤性质、各种自然灾害以及管道老化的影响,都会导致管线事故几率增加,甚至管道报废。管线事故对于经济和资源都是巨大的损失及消耗。在我国,因为金属管道腐蚀而引发的事故与灾害约占30%。所以,要积极的探索关于石油埋地管道腐蚀中的问题与防范措施,提出有针对性的解决策略。
参考文献
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