丁東升
(大慶油田第八采油廠基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163000)
近年來,我國石油資源輸送產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,石油資源需求量及輸送量顯著提升,輸油管道質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、其防護(hù)措施完善與否將直接影響石油輸送的安全性與效率[1]?;诖耍疚膶妮斢凸艿栏g問題入手,分析引起輸油管道腐蝕的主要因素。重點(diǎn)從管道內(nèi)壁、管道外壁、陰極保護(hù)三個(gè)層面闡釋輸油管道的防護(hù)措施,旨在為石油資源輸送業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供思路及方法。
當(dāng)前我國輸油管道一般選用鋼材質(zhì),并埋設(shè)在不同性質(zhì)的土壤下。一方面,埋設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度及濕度、地下水位等因素都會(huì)導(dǎo)致輸油管道出現(xiàn)不同程度的腐蝕性問題;另一方面,即使管道建設(shè)在干燥少雨的沙漠地區(qū),其地下土壤的含水量、透氣性、滲水性、含鹽量等也會(huì)為管道與土壤電解質(zhì)的反應(yīng)提供條件,繼而導(dǎo)致管道外壁出現(xiàn)銹蝕等現(xiàn)象。尤其是管道上時(shí)間的埋設(shè),其外壁防腐涂層會(huì)因各類因素脫落,使管壁直接暴露在環(huán)境中加速其腐蝕。
施工因素引發(fā)的腐蝕問題表現(xiàn)在兩個(gè)方面:其一,輸油管道施工人員對管道連接處、拐彎處的防腐施工重視程度不足,此類關(guān)鍵部位防腐涂層不牢固或防腐措施設(shè)置不到位,導(dǎo)致其在使用過程中極易受到腐蝕性氣體、土壤電解質(zhì)等因素的影響而性能降低;其二,隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),基礎(chǔ)設(shè)施、建筑等工程數(shù)量規(guī)模逐漸擴(kuò)大,部分工程建設(shè)地點(diǎn)下放埋設(shè)著輸油管道,但因施工場地管理不善或外部協(xié)調(diào)工作不到位,導(dǎo)致此類工程施工與地下輸油管道發(fā)生沖突,使管道防腐涂層破損,繼而引發(fā)管道腐蝕問題[2]。
輸油管道使用過程中,其內(nèi)壁所承受的壓力會(huì)隨著原油輸送量及輸送速度的增加而增大,管道長時(shí)間處于高荷載工作狀態(tài)下,其內(nèi)壁的防腐涂層極有可能在壓力的作用下發(fā)生破損。與此同時(shí),輸油管道輸送的介質(zhì)具有較強(qiáng)的特殊性,原油中的腐蝕性物質(zhì)會(huì)與管道內(nèi)壁的金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕問題。除此之外,原油中的固體顆粒隨著原油的流動(dòng)會(huì)加速管道的磨損,也會(huì)使管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
內(nèi)防護(hù)涂層是指利用環(huán)氧涂層、聚乙烯涂層等隔離原油與管道內(nèi)壁,防止原油腐蝕介質(zhì)與管道內(nèi)壁反應(yīng)、對管道內(nèi)壁造成磨損,具有耐腐蝕、耐高溫、抗老化的優(yōu)勢。在實(shí)際使用中還需要根據(jù)實(shí)際的輸送需求、氣候條件等合理選擇涂層技術(shù),通常情況下襯塑技術(shù)防腐效果較好,可以有效提升管道內(nèi)部的抗腐蝕性能[3]。
管道防護(hù)措施是指在管道外壁涂抹聚乙烯、石油瀝青等涂層,以避免土壤電解質(zhì)與管道外壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中施工人員需要掌握各種涂層的施工要點(diǎn),如涂抹厚度、檢漏電壓等,以保證涂層能夠滿足輸油管道特殊的埋設(shè)需求。
陰極保護(hù)措施是指將陽極電流轉(zhuǎn)化為陰極電流,通過犧牲陽極的方式促使陰極發(fā)生計(jì)劃反應(yīng),即為減少陽極電位,有效避免管道金屬表面與個(gè)類物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),繼而解決管道的腐蝕問題。此種管道防護(hù)措施較為常用,防腐蝕效果較好,可用于輸油管道保護(hù)中。
隨著輸油管網(wǎng)工程數(shù)量規(guī)模的增加,輸油管道運(yùn)行環(huán)境也發(fā)生了較大的變化,其面臨著諸多引發(fā)腐蝕問題的因素。為避免管道泄露、保證管道運(yùn)行的可靠性與安全性,需要結(jié)合具體情況分析輸油管道腐蝕問題,并結(jié)合管道埋設(shè)地點(diǎn)氣候條件、環(huán)境等情況合理選擇防護(hù)措施,一方面可以節(jié)約管道維修成本;另一方面可以提升石油輸送質(zhì)效,繼而為石油資源的開發(fā)與利蓄勢賦能。