竇光勤中國(guó)石油華北油田公司第五采油廠

油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程管道防腐問(wèn)題探討

竇光勤
中國(guó)石油華北油田公司第五采油廠

能源問(wèn)題一直是各國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展的重要組成部分，關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的興衰和社會(huì)的穩(wěn)定，是國(guó)家發(fā)展的動(dòng)力支撐。油氣能源是人們的日常生活息息相關(guān)的重要資源，管道是油氣儲(chǔ)運(yùn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，油氣管道的防腐問(wèn)題是關(guān)到運(yùn)輸?shù)某杀竞托?，本文主要針?duì)油氣管道的儲(chǔ)運(yùn)進(jìn)行探討，以供油氣工作者提供參考。

油氣儲(chǔ)運(yùn)；管道防腐；問(wèn)題與探討

引言

近些年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的多樣化，油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)的建設(shè)在發(fā)展中占據(jù)重要的地位，油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。管道是油氣生產(chǎn)過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)，是石油工業(yè)的動(dòng)脈，油氣的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用中都離不開(kāi)管道。管道的腐蝕問(wèn)題屬于其中最關(guān)鍵的問(wèn)題，是整個(gè)油氣儲(chǔ)運(yùn)質(zhì)量的保證。管道腐蝕不僅給經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失，還可能導(dǎo)致有害物質(zhì)的泄漏，造成周邊的環(huán)境的污染，影響周?chē)巳旱纳钯|(zhì)量，因此油氣儲(chǔ)運(yùn)中管道的防腐是油氣工作者亟需研究的一個(gè)重要課題。

1 、油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐的重要性

管道儲(chǔ)運(yùn)具有運(yùn)量大、受外界限制少、環(huán)境污染低、便于管理、占地少和運(yùn)價(jià)地的有點(diǎn)，便于大量、單向和定向的油氣運(yùn)輸，從它的成型至今已有140多年的歷史，是能源運(yùn)輸?shù)闹饕问?。油氣管道?chǔ)運(yùn)的介質(zhì)大都屬于易燃、易爆的有毒的物質(zhì)，容易對(duì)管道進(jìn)行腐蝕，使管道報(bào)廢過(guò)早，縮短工廠運(yùn)行周期，增加維修費(fèi)用，降低儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)品質(zhì)量。油氣管道一旦出現(xiàn)問(wèn)題還容易造成爆炸，給人民生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的災(zāi)難。因此油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的防腐對(duì)油氣的運(yùn)輸和周?chē)嗣竦娜松戆踩季哂邢喈?dāng)重要的意義，是油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的一個(gè)重大安全性問(wèn)題。

2 、管道腐蝕的原因

管道的腐蝕主要有三種：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕，此外還有可能伴隨著生物腐蝕、應(yīng)力腐蝕和雜散電流腐蝕，也在前三種腐蝕之列。

2.1 油氣本身性質(zhì)的原因

油氣能源的成分不同，其性質(zhì)有很大的差異，不同性質(zhì)的油氣對(duì)管道的腐蝕程度不同?；瘜W(xué)腐蝕是指材料與介質(zhì)直接接觸而發(fā)發(fā)生化學(xué)作用產(chǎn)生的破壞，在腐蝕過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生電流。油氣中一般都存在氧化性或者酸性比較強(qiáng)的物質(zhì)，管道對(duì)油氣的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中與油氣直接接觸容易造成對(duì)管道的化學(xué)腐蝕。

2.2 管道自身材料的原因

油氣中包含多種化學(xué)物質(zhì)，電化學(xué)腐蝕是指材料與介質(zhì)接觸的同時(shí)有電解質(zhì)溶液的存在，引發(fā)產(chǎn)生電流，形成腐蝕電池，由電化學(xué)作用產(chǎn)生對(duì)管道的破壞。在儲(chǔ)運(yùn)管道中，各種物質(zhì)的化學(xué)氧化特性將會(huì)引起較為劇烈的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)對(duì)儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)部的金屬產(chǎn)生不良影響，使儲(chǔ)運(yùn)管道發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題。

2.3 管道周?chē)耐饨缭?/p>

物理腐蝕是管道在一定溫度、壓力下與某些介質(zhì)接觸，由于物理作用造成的破壞，物理腐蝕過(guò)程中沒(méi)有電流和化學(xué)變化，外界因素容易對(duì)管道產(chǎn)生物理腐蝕。外界因素指油氣管道周?chē)沫h(huán)境與介質(zhì)，其中中對(duì)油氣管道腐蝕影響較大的因素有：（1）溫度，包括外界的環(huán)境溫度和儲(chǔ)運(yùn)溫度，管道的腐蝕速度會(huì)隨著溫度的上升而加快。（2）介質(zhì)的物理狀態(tài)，包括地下水位和土壤的水分變化。（3）施工因素，管道的施工質(zhì)量對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)有重要的影響，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道施工周期長(zhǎng)、工程復(fù)雜，容易產(chǎn)生施工質(zhì)量問(wèn)題，控制好油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的施工因素是防止管道腐蝕的重要工作。（4）介質(zhì)因素，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道大多埋在地下，土壤成分和微生物不同，而且難以判斷，對(duì)油氣管道腐蝕產(chǎn)生一定影響。

3 、管道防腐的技術(shù)應(yīng)用

3.1 涂料涂層防腐

用涂料均勻密致地涂在經(jīng)過(guò)除銹處理的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕，是管道防腐的基本方法之一?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使國(guó)內(nèi)管道防腐層技術(shù)發(fā)展上升到一個(gè)新階段，熔結(jié)環(huán)氧粉末、煤焦油瓷漆和三層聚乙烯等應(yīng)用防腐層技術(shù)在很多油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中均有應(yīng)用。在冷彎管外部仿佛中經(jīng)常使用雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐技術(shù)，在距離小，油氣管變化頻繁的管道中，經(jīng)常使用聚乙烯膠帶。內(nèi)壁防腐主要是為了防止管內(nèi)腐蝕、降低摩擦阻力、提高油氣輸量，外層防腐在防腐的時(shí)候還應(yīng)注意減少熱量向土壤中的擴(kuò)散，需要在管道外部加上保溫和防腐的復(fù)合層。

3.2 電法防腐

電法防腐是指改變金屬相對(duì)于周?chē)橘|(zhì)的電極電位，使金屬免受腐蝕的方法，主要有陰極保護(hù)和電蝕防治法。陰極保護(hù)是將被保護(hù)金屬極化成陰極來(lái)防止金屬腐蝕的方法，其原理是金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽(yáng)極受腐蝕，一般有外加電流法和犧牲陽(yáng)極法。電蝕防止法，主要是避開(kāi)雜散電流區(qū)，提高被干擾管段絕緣防腐層質(zhì)量，并在雜散電流源設(shè)施上采取措施，使漏泄電流減小到最低限度，并對(duì)干擾管道作排流保護(hù)，即將雜散電流從被干擾管道排回產(chǎn)生漏泄電流的電網(wǎng)中，以消除雜散電流對(duì)管道的腐蝕，主要分直接排流、極性排流和強(qiáng)制排流三種。

3.3 管道內(nèi)的防腐技術(shù)

管道內(nèi)所輸送物質(zhì)中含有多種腐蝕性介質(zhì)，需要采取特殊的技術(shù)處理，目前主要采用的是緩蝕劑防腐。緩蝕劑主要是通過(guò)改變被腐蝕的管道金屬表面的狀態(tài)，從而使腐蝕過(guò)程放緩，腐蝕率下降。緩蝕劑具有用量少、效率高、可多次循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)，合理使用緩蝕劑是防止金屬在環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生腐蝕的有效方法。緩蝕劑技術(shù)具有良好的效果和較高的經(jīng)濟(jì)效益，是防腐蝕技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一。

4 、管道防腐需要注意的問(wèn)題

首先要重視材料的選擇。對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)管道材料主要要考慮焊接性、韌性和強(qiáng)度；至于防腐材料，應(yīng)滿考慮粘合性，電絕緣性和耐土壤腐蝕性，要注意根據(jù)工程實(shí)際情況選擇適宜的材料。其次，在生產(chǎn)期間要做好質(zhì)量控制工作，提高施工的技術(shù)水平，同時(shí)對(duì)管道要及時(shí)的檢查和維護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的提升離不開(kāi)能源的應(yīng)用發(fā)展，油氣儲(chǔ)運(yùn)工程也受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。管道是油氣運(yùn)輸?shù)闹饕d體，其防腐問(wèn)題對(duì)能源的順利輸送產(chǎn)生直接的影響，石油工作者應(yīng)當(dāng)重視管道的防腐工作。油氣輸送管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的因素繁雜，不同的介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕程度不同。為了避免油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)管道腐蝕的情況，油氣企業(yè)在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的選擇和施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕情況的因素，有針對(duì)性的合理選擇管道防腐方法，保證油氣運(yùn)輸過(guò)程中油氣和管道的安全與穩(wěn)定。

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