崔腾宇
国家管网集团东部原油储运有限公司 江苏 徐州 221008
摘要:油气储运是石油、天然气生产的重要环节,其关系到油气的生产效率和质量。而油气管道在长时间的运行过程中,受到外部和内部各种因素的影响,会产生腐蚀问题,导致管道运行效率降低。油气管道被腐蚀除了影响到油气企业正常的生产秩序外,如果长期得不到有效的处理,极易引发大的生产安全事故,造成环境污染和企业经济损失,甚至是导致人员伤亡。油气企业应高度关注管道防腐问题,切实做好管道的防腐工作,以确保油气储运管道的高质量运行。
关键词:油气储运;管道腐蚀;管道防腐
引言
我国地大物博,幅员辽阔,蕴藏着丰富的油气资源,但是,由于能源分布不均,导致在实际使用的过程经常需要调度。而管道作为能源储运的载体,承担着能源调度工作的重任。由于受到各种因素的影响,导致储运管道被腐蚀的现象屡见不鲜,这就要求相关技术人员必须要正视油气储运工作中存在的问题,结合实际情况设计并采取合理的防腐工艺,以便确保油气储运工作的顺利实施,从而将我国能源事业推向一个全新的高度。
1输油管道腐蚀问题的危害
油气运输与储存管网系统的正常运行,基本依靠输油管线支持,强化输油管道的质量管理与维护工作,能够有效保障油气管网系统的和谐发展与稳定运营。油气储运管道一旦发生腐蚀问题,根据其情况与规模会得到不同方式的处理,但是,造成的直接危害与影响就是管道质量下降,管道壁破裂,油气资源受损,而油气泄漏后还会加剧管道破裂损坏,污染水土资源与生态环境。输油管道的腐蚀问题处理期间,存在监管不到位或者维护措施不合理等情况,不仅会影响油气运输发展的安全性与稳定性,也会造成更为严重的危害。油气储运工程在初期设计与建设期间,为了保障其运营安全与输送稳定性,会选择将管道项目建设在地下或者人烟稀少的地域,从而造成了管道监管与维护难度较高的问题。当输油管道壁受到腐蚀并产生裂痕后,外界杂质会进入、渗透到油气内,直接降低油气质量,而管道内部的油气资源也会直接面临泄漏、流失等等问题,严重情况甚至会直接扩大破损面积,污染周围环境,造成经济损耗与自然生态环境被破坏等多重损失。然而,输油管道腐蚀问题也会相继引发其他危害。相对于管道崩裂、堵塞造成的油气运输效率直线下降,企业经济损失与人力物力消耗较大等可观性损失,一旦由于油气资源泄漏引发火灾、爆炸等危险事故,将会直接危害到检修人员以及周边居民的人身安全与生命财产安全。
2油气储运中的管道防腐措施
2.1涂层防腐技术的设计与应用
目前,涂层防腐技术在我国油气储运管道防腐施工中的应用极为广泛,该防腐技术具有成本小、易操作等特点,不仅对管道环境的要求低,而且限制因素也较少,因此可以将其作为管道防腐施工的首选。(1)防腐涂层的基本要求。涂层防腐技术虽然使用率较高,但是也具有一定的应用条件,只有满足以下条件时,才可选用涂层防腐技术。①防腐涂层具有较强的黏着力,能够与管道材质很好的黏合,既不存在缝隙,也不会产生任何化学反应。②防腐涂层具有较强的适应性,既要适应低温,也要适应高温,同时还能在众多环境中发挥作用。③防腐涂层还要具有良好的修复条件。(2)涂层防腐技术的材质分类。根据材质性能的不同,可将涂层防腐技术分为2类:①无机非金属防腐层;②纳米改性材料涂层。无机非金属防腐层的应用较为广泛,该防腐技术具有成本低、抗老化等特点,不仅延长了防腐技术的使用周期,而且还易于优化改进。而纳米改性材料涂层是一种以科学技术为支撑的防腐技术,该技术主要是借助纳米技术来提高防腐涂层的黏着力,从而为强化防腐涂层的稳定性和牢固性创造了良好的条件。这种防腐技术虽然具有较高的技术价值和应用价值,但是成本较高,因此使用范围很小。
2.2电化学保护技术
电化学保护技术在我国油气管道储运中应用较为成熟,其又被分为两种保护技术,一种是阳极保护,使用外加电源或者是氧化剂的方法,形成对管道表面金属物质的保护作用,使其处于稳定状态,不与环境中的物质发生化学反应,以达到防腐的目的;另一种是阴极保护,通过外加电源,在管道表面产生阴极电流,运用阴极极化的原理,形成管道的抗腐蚀作用。该项技术在埋地管道中的应用,需联合使用阴极保护技术和防腐层技术,这种操作模式在油气储运管道施工中应用较为普遍,并取得了良好的防腐效果。阴极保护技术又可分为两种方式,第一种是牺牲阳极法,依据电化学腐蚀原理,将氧化还原反应集中在阳极,使管道腐蚀集中在一个金属构件上,以形成对阴极的保护;第二种,外加电流法,管道的阳极和阴极之间,是由土壤和水作为导体,在管道上施加电流,将氧化反应进一步的集中在阳极,并将电流传递给阴极,使阴极极化,电位向负向移动,形成免蚀电位,促使整个管道处于被保护的状态。
2.3内防腐蚀技术
内防腐主要体现在两个方面,一是缓蚀剂技术,二是内涂层衬里防腐技术。缓蚀剂是一种能够对合金金属腐蚀起到抑制作用的化学药剂,在油田开发过程中的应用比较多。缓蚀剂的作用机理还没有形成统一的理论,目前主要理论有成膜理论和电化学理论等。缓蚀剂并非直接作用于腐蚀介质,它是基于金属表面状态的一个慢化过程,具有一定的催化作用。在防腐过程中,缓蚀剂发挥的作用是显著的,缓蚀效率比较高,能够在节约材料的基础上极大程度上提高管道的使用周期,通过使用缓蚀剂,可以实现大部分的工艺目标。缓蚀剂由有机和无机两大类组成,根据电化学原理的差别,我们又可以将其划分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合性缓蚀剂三种,其应用范围有所区别。内涂层衬里防腐技术是集输管道常用的防腐措施之一,主要是在腐蚀介质和管道内壁口之间建立一个隔离层,对隔离层进行喷涂处理,起到一个延缓腐蚀的作用。这种技术的操作难度低,操作流程简单,应用于集输管道中,可以对节约管道维修成本,降低管道材料的消耗率。环氧树脂、聚氨酯和环氧粉末都可以作为喷涂材料,能够起到一个较好的隔离作用,降低管道腐蚀程度。
2.4提高油气储运管道的维护力度
部分油气管道暴露在空气中,这部分管道受到自然环境的侵害较大,氧化问题要远远超过深埋地下的管道。针对这部分管道可涂抹油漆进行养护,以隔绝管道外部与空气的接触,防止管道出现氧化问题。油气管道一般都是金属材质,在实际的使用过程中,受到环境中空气、温度、湿度的影响,容易出现氧化问题。在油气管道生命周期内,企业应定期对管道进行养护,在涂抹油漆之前,需去除管道残留的油漆,然后才可喷新的油漆。为了提高抗腐蚀的效果,可以在管道上先涂抹一层铝,之后再喷上油漆,可延长防腐层的保护年限。
结语
油气储运作为能源建设的重要一环,直接影响着能源的使用质量和效率,同时也会对我国各项事业的发展进程造成一定的影响。在油气储运的过程中,面临的最大问题就是管道的腐蚀问题,只有切实解决管道腐蚀问题,才能确保油气资源的正常存储和高效运输。为此,相关技术人员必须要全面掌握油气储运中造成管道腐蚀的原因,结合具体原因设计相应的防腐工艺,并在实际应用中不断改进和完善,从而强化防腐工艺的实效性和针对性,进一步为实现我国能源事业的快速发展贡献出一份力量。
参考文献
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