孫維天
摘要:管道運輸作為石油儲運的基本方式之一,對石油品質(zhì)及運輸效果有著直接的影響。在石油管道的使用階段 ,受到氣候、環(huán)境及物質(zhì)條件等的影響,會出現(xiàn)程度不一的腐蝕性問題,這時管道的形態(tài)、機械性能均會發(fā)生一定的變化,無法實現(xiàn)對石油管道的最大化利用,且易引發(fā)重大安全事故,造成一列不可估量的生態(tài)及經(jīng)濟損失。為提高石油運輸?shù)陌踩裕斜匾归_對石油管道防腐技術的深入研究,本文主要介紹電化學、涂層保護、緩蝕劑等幾種常見的技術形式,希望能為相關從業(yè)人員提供有益的參考,共同推動我國石油儲運工程的持續(xù)健康發(fā)展。
關鍵詞:石油管道;運輸;防腐技術;電化學技術;腐蝕
分類號:TE988.2
引言
在石油運輸中,管道運輸是一種常見方式,不僅操作起來簡單快捷,安全性較高,也能減少經(jīng)濟成本的消耗。但同時,石油管道工程也會受到環(huán)境、運輸距離等其他內(nèi)外界因素的影響,這時便會產(chǎn)生不同程度的腐蝕性現(xiàn)象,影響到石油的安全運輸。為提高石油管道工程的使用壽命,提高整個石油運輸活動的安全系數(shù),必須做好管道的防腐處理工作,合理應用防腐技術來預防和控制腐蝕性問題,促進石油管道綜合性能的全面優(yōu)化,為石油運輸?shù)捻樌七M奠定堅實的基礎。
一、石油管道腐蝕的主要原因
1化學腐蝕
對于石油管道而言,使用階段不可避免的會與外界環(huán)境產(chǎn)生密切的基礎,這時管道避免就會在環(huán)境介質(zhì)的作用下發(fā)生一些化學變化,導致腐蝕問題的出現(xiàn)。例如,空氣中的二氧化硫、氧氣等,通過與金屬管道相接觸,會發(fā)生氧化還原反應。尤其處于高溫、潮濕的環(huán)境中,管道腐蝕的情況也會更加明顯。
2材料不均勻
就目前來看,石油運輸大多會采用鋼材來布設管道。在具體的作業(yè)期間,若材料的焊接、加工等工作流程不合理,會導致材料性質(zhì)的不均勻。尤其當涉及到新、舊管道的加工和改造時,這種組織和成分之間的差異也會被進一步放大, 從而產(chǎn)生一定的電位差,加快管道材料的溶解,出現(xiàn)管道腐蝕的現(xiàn)象。
3電化學腐蝕
在與空氣、海洋、土壤接觸時,石油管道會吸附其中的水分,這時管道表面會形成一層輕薄的水膜,二氧化碳、二氧化硫與水膜發(fā)生碰撞會產(chǎn)生電解質(zhì)溶液,從而發(fā)生氧化還原反應。在此期間,管道中的鐵元素在某些雜質(zhì)的作用下生成鐵離子,對石油管道表面的鐵的氧化物進行覆蓋,引發(fā)管道腐蝕的情況。
4微生物腐蝕
顧名思義,微生物腐蝕指的是土壤或空氣中的微生物作用于管道表面,與金屬物質(zhì)發(fā)生反應,所導致的腐蝕性問題。微生物經(jīng)過代謝之后,所形成的產(chǎn)物具有改變管道的理化性質(zhì)的能力,這時便會出現(xiàn)管道腐蝕的現(xiàn)象。結合實踐來看,微生物腐蝕的限制性較低,是引發(fā)石油管道腐蝕的一個重要因素。
二、石油管道工程的防腐技術
1電化學技術
在石油管道工程的防腐處理中,電化學技術不失為一種行之有效的方法。以電化學技術來實施對石油管道的防腐處理,關鍵在于轉(zhuǎn)變電解質(zhì)的陰陽極,完成對離子形成過程的有效控制,確保管道防腐效果達到具體的保護要求。電化學技術在實踐中的應用形式主要分為陰極保護、陽極保護這兩種,其中前者的應用更為普遍,防腐效果更佳。以陰極保護技術為例,這種技術方式要在四油管道的回路中加設直流電,使管道轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O,以達到保護管道不被腐蝕的目的。從整體上來看,陰極保護技術的使用成本較低,且對作業(yè)環(huán)境不具備過多的要求,能夠更好的呵護石油管道的綜合性能,最大程度延長管道的使用周期,為石油管道工程的安穩(wěn)運行提供保障。
2涂層防腐技術
從眼下來看,外涂層保護技術在石油管道防腐處理中的應用比較常見,其中石油瀝青是實踐階段最常使用的一種材料。簡單來講,就是在管道外壁涂抹能夠抵抗侵蝕的材料,以達到防腐的效果。通過從石油中直接提取出所用原料,為后續(xù)的作業(yè)的開展提供基本的支持,不僅能提高石油管道的防腐性質(zhì),也具有成本低、效率高的優(yōu)勢。若石油管道工程對保溫性能的要求較高,這時可采用聚氨酯泡沫聚乙烯夾克的材料進行外涂層處理。目前,石油管道防腐中采用的外涂層保護技術主要分為三種形式,一是改性涂層、二是環(huán)氧涂層、三是無機非金屬涂層。改性涂層保護以納米技術為核心,對無機涂層或有機涂層做出一定的改進;環(huán)氧涂層保護技術通常會應用到粘合劑、符合材料、環(huán)氧材料等,可獲得理想的防腐效果;無機非金屬涂層處理多會使用到陶瓷材料,通過將其涂刷于石油管道的外壁,生成隔離層,達到防腐保護的目的。在具體的應用階段,要根據(jù)實際的運輸需求及自然環(huán)境來選擇涂層保護技術的類型,以便真正將該項技術的優(yōu)勢發(fā)揮出來,提高石油運輸?shù)陌踩禂?shù)。
3緩蝕劑技術
在石油管道的防腐處理中,緩蝕劑技術的應用在于合理選擇緩蝕劑,以施加對石油管道的有效保護。在具體的使用階段,需要在管道內(nèi)部注入一定量的緩蝕劑,抑制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,同時減少輻射等因素對管道性能、品質(zhì)的影響。緩蝕劑技術具有成本低、便捷性強的特點,但由于該項技術屬于一種輔助性的防腐處理手段,只有起到抑制作用,無法真正解決管道腐蝕的問題,故而往往需要搭配其他的防腐技術共同使用。在實踐中,根據(jù)石油管道工程運行所處環(huán)境的溫度、流速以及濃度的腐蝕條件,確定緩蝕劑的種類、使用量及頻次,同時要考慮到管道金屬材料的不同,搭配其他類別的緩蝕劑進行聯(lián)合使用。在此基礎上,引用其他的防腐處理技術實施作業(yè),以便達到最佳的防腐處理效果,增強石油管道的防腐性能。
結語
綜上所述,管道腐蝕是石油運輸期間的一個常見問題,所帶來的影響及損失較為嚴重,不僅會阻礙運輸活動的正常推進,也容易造成人員傷亡、經(jīng)濟損失等問題的發(fā)生,所產(chǎn)生的社會負面影響不容忽視。為保障石油管道工程的運行安全,要合理選擇和應用防腐保護技術,提高管道材料的防腐性能,有效控制管道腐蝕的發(fā)生和蔓延,為我國石油產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展打下堅實的基礎。
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