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天然氣長(zhǎng)輸管道防腐層及陰極保護(hù)技術(shù)中存在的問(wèn)題及解決措施

2021-12-31 07:30
全面腐蝕控制 2021年10期
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)輸陰極保護(hù)防腐

胡 錚

(大慶油田工程項(xiàng)目管理有限公司,黑龍江 大慶 163000)

0 引言

天然氣從生產(chǎn)到使用過(guò)程中都在密閉管道中運(yùn)輸,長(zhǎng)輸管道是連接氣體凈化處理廠與城市之間的輸氣管道,由于輸送距離較長(zhǎng),輸送過(guò)程要經(jīng)過(guò)不同的地形地貌,對(duì)輸送管道的防腐質(zhì)量是個(gè)考驗(yàn)。利用陰極保護(hù)技術(shù)對(duì)輸送管道進(jìn)行防腐處理,是保證管道正常運(yùn)行的重要措施。

1 天然氣長(zhǎng)輸管道防腐層和陰極保護(hù)技術(shù)中存在的問(wèn)題

1.1 天然氣長(zhǎng)輸管道發(fā)生腐蝕的原因

首先是材料和工藝因素。由于傳輸管道制造所需的材料通常是鋼材,其成分主要是各種金屬物質(zhì),在一定的溫度和濕度環(huán)境中容易出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。一般采取微晶結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行鋼管的制作,該工藝對(duì)材質(zhì)有著較高的要求,如果鋼材表面存在缺陷,使用一段時(shí)間后容易發(fā)生腐蝕開(kāi)裂。其次是埋地隱患。一方面管道成分為金屬物質(zhì),存在各種電化學(xué)特性,土壤所具備的物化屬性也較不均勻,金屬的電化學(xué)特性為土壤腐蝕奠定了環(huán)境基礎(chǔ)[1]。另一方面,在細(xì)菌作用下,電極反應(yīng)會(huì)使得鐵跟硫酸鹽轉(zhuǎn)化為氫。同時(shí),土壤中存在電流的影響會(huì)加快腐蝕。最后,防護(hù)效果不夠理想。通常管道保護(hù)采用陰極保護(hù)模式和防腐蝕覆蓋層兩種模式,技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)存在干擾的因素進(jìn)行排除,實(shí)現(xiàn)最佳的防腐效果。

1.2 陰極保護(hù)技術(shù)分析

長(zhǎng)輸天然氣管道通常采用埋地模式進(jìn)行鋪設(shè),容易受到外部環(huán)境的影響,對(duì)防腐措施提出了很高的要求。陰極保護(hù)技術(shù)就是當(dāng)前使用較多的措施,其存在電化學(xué)性的特點(diǎn),以傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)新而成,誕生出了多種模式,都有效提升了防腐性能。

2 長(zhǎng)輸天然氣管道防腐層和陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 天然氣管道防腐層的防護(hù)措施

首先是地上跨越處防腐層的防護(hù)。在進(jìn)行管道防腐層的修復(fù)時(shí),要對(duì)管道的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估,制定出具有針對(duì)性的修復(fù)方案。在進(jìn)行管線檢測(cè)過(guò)程中要利用鋼線刷將防腐層進(jìn)行清除,完后開(kāi)展修復(fù),進(jìn)行總干膜的涂刷,厚度要超過(guò)140μm,從而有效提升管線的防腐性能。其次是增加深埋處管道防腐層的防護(hù)技術(shù)。在管線運(yùn)行故障檢測(cè)過(guò)程中,通常利用目測(cè)跟電火花檢漏結(jié)合的方式進(jìn)行防腐層的修復(fù)。先進(jìn)行除銹,然后利用無(wú)溶劑液態(tài)環(huán)氧涂料進(jìn)行修復(fù);再次,深埋達(dá)到設(shè)計(jì)要求位置的防護(hù)技術(shù)。對(duì)于腐蝕程度較低的管道可以利用地面防腐層檢漏儀進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)異常,則進(jìn)行開(kāi)挖修補(bǔ),保證修復(fù)效果符合設(shè)計(jì)需求;第四,合理選擇使用防腐涂層。作為最主要的防腐方法,外防腐涂層是在鋼管跟腐蝕性介質(zhì)之間設(shè)立絕緣隔離層,避免兩者之間的接觸,從而達(dá)到防止電化學(xué)腐蝕的效果。外防腐層具有較好的電絕緣性和放水屏障性,要選擇合適的涂覆方法,避免對(duì)管道性能造成影響[2];最后,要做好并聯(lián)防護(hù)工作。在使用陰極保護(hù)法時(shí),先要將管道跟外界電絕緣,為陰極保護(hù)奠定基礎(chǔ)。同時(shí),要及時(shí)開(kāi)展陰極保護(hù)措施避免出現(xiàn)涂層穿孔現(xiàn)象。防腐涂層能夠有效的保護(hù)管道外幣,要對(duì)破損處進(jìn)行及時(shí)的處理,針對(duì)整體管道應(yīng)用陰極保護(hù)措施,合理使用防腐涂層你能夠保證管道保護(hù)發(fā)揮最好的效果。

2.2 陰極保護(hù)技術(shù)

首先要做好陰極保護(hù)站的防護(hù)工作,在進(jìn)行輸氣管線的管理過(guò)程中要恢復(fù)輸氣管線陰極保護(hù)措施,對(duì)防腐層進(jìn)行修復(fù)。輸氣管線自身?yè)碛械姆栏瘜油ǔ?huì)暴露在外部環(huán)境中,管線也會(huì)受到外部的侵蝕,所以要利用陰極保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)抵御腐蝕的效果,如果缺少電源裝置,可以利用蓄電池實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。其次,犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)。土壤中犧牲陽(yáng)極回避金屬材料具有更高的活性,在跟體電連接后會(huì)將腐蝕溶解,產(chǎn)生大量的電子,電子在被保護(hù)體表面產(chǎn)生陰極還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極的保護(hù)。再次,外加電流陰極保護(hù)技術(shù)。通過(guò)導(dǎo)線將金屬結(jié)構(gòu)跟直流電源負(fù)極連接到一起,輔助陽(yáng)極跟電源正極連接,電子會(huì)向陰極表面流動(dòng),也就是被保護(hù)的管道。當(dāng)電子無(wú)法跟溶液中的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)時(shí),會(huì)在陰極表面急劇,電極電位向著負(fù)方向移動(dòng),產(chǎn)生陰極極化,電子釋放受到影響。當(dāng)陰極電流不斷增大時(shí),電子數(shù)量不斷增多,在金屬表層形成的電極電位負(fù)值增高,陽(yáng)極產(chǎn)生電子的能力降低。當(dāng)陰極極化到達(dá)一定程度是,會(huì)產(chǎn)生等電位的情況,使得電池腐蝕作用停止。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我們國(guó)家天然氣使用量不斷增加,需要大量的長(zhǎng)輸管道進(jìn)行運(yùn)輸,在管線建設(shè)過(guò)程中需要加強(qiáng)防腐工作,避免其出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題造成人身安全事故,保證天然氣能源的有效利用,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力。

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