石油化工行业中设备防腐施工管理策略研究

发表时间:2021/6/10   来源:《中国建设信息化》2021年2期   作者:石建华 郭超
[导读] 石化设备在使用时,腐蚀是最为常见的问题,如果要避免腐蚀所造成的油气泄露事故,必须要在设备建设施工时加强防腐工艺的应用,提升管道的防腐性能。
        石建华 郭超
        中建安装集团有限公司,江苏 南京 210000
        摘要:石化设备在使用时,腐蚀是最为常见的问题,如果要避免腐蚀所造成的油气泄露事故,必须要在设备建设施工时加强防腐工艺的应用,提升管道的防腐性能。基于此,本文重点探析了设备防腐工艺的发展和具体应用,对于提升油气储运的安全性与高效性具有重要的意义。
        关键词:油气储运;设备;防腐工艺;发展;
1石化设备的腐蚀特点
        在石油化工领域,在管道使用时饱受腐蚀威胁,难以保障油气资源输送的效率,甚至严重的腐蚀现象将会诱发更为严重的管道泄漏事故。针对当前安全事故频发的问题,在设备工程建设时,必须要加强防腐处理,针对腐蚀现象产生的原因,采取恰当的控制方式,保障防腐工艺的有效应用,从源头上减少和杜绝管道腐蚀现象。设备腐蚀的特点主要表现在以下方面:
(1)受外部因素影响较大,设备周边的环境、介质性质等都会对管道的防腐特性产生一定的影响,比如,当设备周边存在较大的温度变化时,将会造成一定的管道腐蚀,此外,地下水水位、土壤水分含量等同样会造成管道的腐蚀,再加上在设备施工时施工处理不当、管材质量不佳,都将会增大设备腐蚀几率[1]。设备所经过的地区较多,不同地区存在着土壤条件的巨大差异,土壤理化性质、微生物同样会对管道腐蚀产生一定的影响,不同的影响因素下,管道腐蚀程度也存在较大的差异。
        (2)自身因素与防腐措施同样会影响管道的防腐性能,石油天然气是一类比较特殊的资源,其中含有的硫化氢等成分偏高,加上高温高压的作用,让设备的内壁容易受到腐蚀,化学与电化学反应的出现同样会造成管道腐蚀。
2设备防腐工艺的发展
        随着石油天然气勘探工艺的逐步进步,石油天然气产量逐年增加,随着石油、天然气资源在各个领域的广泛应用,石油企业都在积极扩大其生产规模。
根据有关数据显示,截止到当前,我国油气资源钻井进尺已经高达1795万,完成井口数超出了10908口,在全国范围内总共包含了86169口井,采气井总共2275口。在我国,随着天然气资源的广泛应用,天然气管道总长达到了1.2×104km,从这一发展趋势来看,石油天然气在当前及未来将有着广阔的发展潜力。在油气储运工程中,设备中的防腐处理是关键,防腐目标的实现往往需借助于防腐材料来完成,在未来,低成本、使用便捷的防腐材料研发是关键的发展方向。我国是世界范围内最早使用设备的国家,虽然如此,但是,我国的设备防腐工艺发展比较慢,与发达国家存在着一定的技术差异,管道剩余寿命评估技术落后、补口焊接技术滞后且成本偏高等是设备防腐工艺发展中存在的突出问题,在未来的发展过程中,必须要严格根据防腐工艺的发展现状,加强工艺创新和改进。
2.1我国设备防腐工艺
        在我国石油天然气行业快速发展的过程中,设备防腐工艺也取得了一定的发展成效,其中,使用最多的就是阴极保护法与涂层防腐技术,通过这些管道防腐工艺的应用,可以有效延长管道的使用寿命。我国设备防腐层技术在应用时,多为沥青防腐层,随着技术的逐步发展,逐步出现了石油沥青防腐技术。在20世纪70年代,在设备的防腐处理中,逐步开始引进国外先进的涂层防腐技术,在涂层防腐处理中,主要是将胶带、夹克和环氧粉末作为防腐材料。随着工艺的逐步发展,到20世纪90年代后期,涂层防腐技术应用中多以熔结环氧粉末、三层聚乙烯材料为主。在当前人们对设备防腐工艺的日渐重视下,防腐技术进入了新的发展阶段,在技术不断发展的过程中,防腐技术与工艺的创新趋势明显。


2.2国外设备防腐工艺
        从国外设备防腐工艺的发展来看,在涂层防腐技术出现的最初阶段,使用的是煤焦油沥青和改良煤焦油瓷漆,这些材料在管道防腐中的应用中,存在着一定的局限性,主要表现在:当处于温度上升阶段时,这些材料存在着剧烈的氧化反应,在此反应阶段,部分馏分会逐步挥发,在一定程度上起到了阴极保护电流的增大作用。技术逐步进步的过程中,国外管道防腐技术也逐步进步,比如,战场管道涂层技术等都是新型技术,在目前的防腐工艺发展条件下,在设备中通过复合涂层结构的构建同样可以实现良好的防腐处理效果,具体的实施过程中,在底涂层与中间过渡涂层中使用环氧或者聚氨酯涂层,而在外涂层中选用聚氨酯、氟碳涂层材料,来保障良好的防腐效果。
3设备防腐工艺的应用
3.1防腐层技术
        在油气储运领域,设备防腐处理方面,防腐层技术是一种十分有效的处理工艺,随着当前石油天然气行业的逐步进步,防腐层技术在设备工程中的应用范围逐步扩大,越来越成为了防腐施工的关键。比如,以我国的陕京线为例,在设备的防腐处理过程中,就采用的防腐层技术,在一些管道半径变化明显、输送距离较短的设备中,防腐主要利用的是缠绕聚乙烯方式;对一些冷弯管道而言,在防腐处理过程中,一般会选用外部双层烧结环氧粉末的方式。设备的防腐工艺应用中,如果要保障防腐层技术能够得到最为有效的利用,提升管道的防腐性能,就需要在施工的过程中,严格遵守相应的涂层防腐技术标准,使得防腐涂层的电绝缘性、耐阴极剥离强度能力、机械强度、稳定性能够符合标准。
3.2内部防腐技术
        油气储运的主要物质是石油和天然气资源,与其他类型的资源相比,石油天然气是一类比较特殊的能源资源,主要表现在石油天然气中含有的化学物质较多,在储存和输送的过程中,可能在一定的条件下会产生化学反应,尤其是腐蚀反应较为常见。因此,在设备的防腐处理方面,对内部腐蚀性介质的防护与非常关键,只有通过相应的内部防腐处理,才能够有效从源头上抑制设备的内部腐蚀现象。内部腐蚀性介质的防护关键是对二氧化碳、硫化氢等此类物质的防护。各个石油天然气企业在管道防腐处理过程中,可以构建完善的监测系统,利用此系统来进行相应的数据评估与分析,从根本上进行内部防腐处理。比如,缓蚀剂的应用就是内部防腐的突出表现,通过一定量缓蚀剂的使用,能够发挥缓蚀剂低成本的优势,使得管道具有较好的抗腐蚀特性。
3.3阴极保护技术
        油气储运工程中,设备的防腐处理方面,阴极保护技术同样是一个非常有效的技术,在实际的应用过程中,其防腐原理是电化学腐蚀防护,通过阴极保护系统的构建,使得系统中阳极的氧化反应可以对阴极金属起到应的保护作用,进而使得阴极金属免受腐蚀威胁。比如,以我国东北的铁锦线为例,干线管道采用强制电流保护,共设有阴极保护站6座,同时对于需要特殊保护的局部管段(河流穿越段)采用牺牲阳极进行辅助保护的措施。在当前的很多设备工程中,阴极保护技术的应用非常多,虽然这一技术的应用效果明显,但是,在具体的应用过程中,需具备一定的技术应用条件,比如,在阴极与阳极中必须要存在一定的电介质。
4结语
        综上所述,随着国家石油天然气管网集团有限公司的成立,加快了管网投资建设的步伐,使得油气资源在生产生活领域中有着更为广泛的应用,如果要避免设备使用中腐蚀现象对正常输送所造成的不利影响,工程企业在参与设备建设时,就需要切实加强防腐工艺的应用,从源头上抑制管道腐蚀的发生,保障油气网管的平稳运行。
参考文献:
[1]虎丹妮,王浩瑜,虎珍妮.浅谈设备防腐工艺的发展与应用[J].化工管理,2017(30):74.
[2]张毅.设备防腐工艺的发展与应用[J].商品与质量,2020(07):132.
[3]李代蕾.设备防腐工艺的发展与应用[J].石化技术,2019,26(03):235.
[4]范祥.设备防腐工艺的发展与应用[J].中国化工贸易,2019,11(31):21.
[5]谢华刚.设备防腐工艺的研究[J].化工设计通讯,2020,46(05):69-70.
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