石油管道化工防腐的安全技术探究

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第36期   作者:陈才
[导读] 摘要:随着我国经济社会的不断发展,我国对各种能源的需求也在不断增加。
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        摘要:随着我国经济社会的不断发展,我国对各种能源的需求也在不断增加。在各种能源中,人们对石油资源的需求尤为显著。石油资源日益成为当今时代不可或缺的重要能源资源。石油资源的运输主要是通过使用管道进行运输。因此,在石油管道的建设和运输中会出现各种各样的问题,一般来说,石化管道会经常不可避免地出现各种腐蚀问题,这更提高了人们对这个程度的重视。为了保证石化管道的安全和质量,有必要明确石油管道的功能和位置,找出其腐蚀的原因,并制定相应的措施来解决问题。
        关键词:石油管道;化工防腐;安全技术
        1石油管道腐蚀的具体原因分析
        石油管道建设主要用于石油运输,石油作为一种特殊的材料,它是密切相关的发展国民经济和社会发展,石油管道运输过程中,由于多种因素的影响,管道腐蚀问题,光会失去大量的石油资源,或者可能造成重大事故,造成不可估量的经济损失。因此,找出石油管道腐蚀的具体原因具有重要的现实意义。
        1.1化学腐蚀
        石油化工管道主要以钢材为主要制作材料,内部包含铁等多种活跃金属,石油或者其他化学物质与金属接触之后,会发生较为激烈的化学反应,进而引起管道腐蚀。同时,石油化工管道建设中,部分管道会暴露在外界环境中,而空气当中包含多种元素,如氧气、二氧化硫等,这些物质也会与暴露在外的管道发生化学反应,引进管道腐蚀。除此之外,高温环境下,石油管道当中的活跃金属会发生氧化反应,同样也会引起管道腐蚀,上述的一些现象都是化学腐蚀的常见表现形式。
        1.2微生物腐蚀
        石油化工管道腐蚀原因当中,微生物腐蚀作为常见问题之一,简单来说,微生物腐蚀指的是真菌等各类微生物附着在石油化工管道上进行活跃的活动而引起的管道腐蚀问题。据实践调查可知,石油化工管道腐蚀问题当中超过30%的腐蚀现象与微生物相关。可见,微生物腐蚀的危害性。石油化工管道长期封闭在地下,土壤内当中含有大量的不同种微生物,其与管道外壁的长期接触,会造成石油化工管道外部发生腐蚀问题,即使微生物只能在管道表面进行活动,也会增加管道外部腐蚀的几率,从而产生点状腐蚀问题。这种点状腐蚀问题虽危害面积小,但是长期不处理也会对石油化工管道造成严重的损坏,从而产生不可估量的经济损失。
        1.3电化学腐蚀
        石油化工管道腐蚀问题除了上述的化学腐蚀、微生物腐蚀之外,还包括电化学腐蚀。电化学腐蚀的原因在于管道内的金属与电解质的相接触而引起的腐蚀问题。石油化工管道主要以金属为主要制作材料,其表面具有一定的吸附能力,在相对潮湿的土壤环境下,管道外部会形成很薄的水膜,这样一来,石油化工管道外部表面的金属与水相接触,即有电化学反应的条件,从而可以引起电化学腐蚀。如石油化工管道当中的铁元素电化学反应之后,会演变为游离的铁离子。而游离的铁离子会在管道表面到处游走,若进入到水膜中会发生氧化反应,产生红褐色铁锈,从而影响石油管道质量,最终对石油化工管道运输产生负面影响。
        2石油管道化工防腐安全技术
        在科学技术不断发展的时代条件下,石油管道化工防腐的安全技术得到更好的落实。当前的石油管道化工防腐技术主要分为三种类型:缓蚀剂防腐技术、阴极保护技术以及涂层防腐技术。缓蚀剂防腐技术通常会被运用到一些相对较短工程的石油管道防腐工程当中去。因为这种防腐剂是有针对性的防腐剂,它对石油运输管道中的材料有一定的要求。这种缓蚀剂一般情况下是要单一地加入到运输管道当中,如果与其他防腐剂相混合就会出现不必要的麻烦和问题。一旦管道内部出现问题,后期对管道进行维修又需要更大的时间与金钱。通常情况下,在工程较长的石油管道运输过程中,管道采用的材料大部分都是不相同的,如果使用这种单一的缓蚀剂防腐难以达到很好的防腐效果。阴极保护技术主要针对于提前防止电化学腐蚀现象的出现。这种技术被普遍运用到管道防腐工程中。所谓的阴极保护技术主要是指通过强制电流,有选择性地选出活跃性金属优先产生化学反应,从而达到预防电化学腐蚀现象出现的一种预防性技术。如果在管道运输的过程当中出现化学反应,这些活跃性金属就能够得到优先权产生反应,从而达到保护阴极金属的作用。当阴极金属得到保护之后,就可以防止石油化工管道内产生的电化学腐蚀反应。需要注意的是,阴极保护技术也需要与之相匹配的阳极系统作为辅助,且阴阳两极的寿命应当相匹配,并且要及时对阳极系统进行更新和优化,这样才能更好地实现阴极保护技术对电化学腐蚀现象的预防效果。涂层防腐技术主要分为三种性质的涂层防腐剂:无机非金属防腐、3PE涂层防腐以及无溶剂环氧涂层防腐技术。一是无机非金属防腐。当前的无机非金属防腐是目前为止应用率最高的涂层防腐技术。他拥有极强的抗防腐能力,以及较高的抗高温和抗氧化的能力。一般情况下可以还可分为搪瓷涂层、玻璃涂层和陶瓷涂层等,相比于玻璃涂层,搪瓷涂层是无机非金属涂层防腐剂中抗腐蚀能力更胜一筹。因此,在由钢材制成的石油化工管道上,经常使用搪瓷涂层进行防腐。而玻璃涂层相比于搪瓷涂层,有着更强的密闭性和抗磨性。因此,石油化工管道的内部通常会徒有玻璃涂层进行防腐。最后的陶瓷涂层相比前两者,在石油管道上的应用相对较少。它由极其稳定的化学性质构成,主要广泛应用在一些相对高温恶劣的环境下。如图1。二是3PE涂层防腐。现阶段的3PE涂层防腐材料,仍在技术人员的大力研究下不断发展和成熟,且拥有长远的前景。它作为一种新型复合型材料,其表层主要由聚乙烯复合材料制作而成,里层主要由接环氧粉末黏滞而成。当前推出的耐高温热喷玻璃涂层的3PE防腐技术可以涂抹到石油化工管道的外部,从而更好地实现其防腐能力。三是无溶剂环氧涂层防腐。吴溶剂环氧涂层防腐材料通常涂抹于石油化工管道的内部。该防腐材料在实践中表现出较强的化学反应能力,能与石油内的一些杂质产生反应,从而减少和避免了管道内部的腐蚀现象出现,这种特性一方面促进管道内部安全性的提升,另一方面又能够在一定程度上减少石油杂质,提升石油质量,是石油管道防腐技术的优秀成果之一。
       
        图1胶带表面温度-时间曲线图
        结束语
        总之,随着现代社会和经济的快速发展,石油资源的重要性日益增加。为了保证石油运输的安全,加强石化管道的防腐管理具有重要的现实意义。通过本文的分析,可以看出,在石化管道的建设和运输在目前阶段,有著名的防腐问题,如化学腐蚀、微生物腐蚀、电化学腐蚀、等,直接造成负面影响的安全运输石油。因此,石化企业需要高度重视造成石化管道腐蚀的问题,并在实践中提高各种化工管道防腐技术的安全性应用和研究,并围绕石化管道防腐工作建立完善的管理机制,确保石化管道在运输过程中得到高质量、高效的维护和管理,保证石化管道的安全运行,从而有效提高石化企业的经济效益,为推进我国现代化建设和国民经济稳定发展奠定良好基础。
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