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油气储运的管道防腐问题研究

2019-02-28王朝廷

科学与财富 2019年1期
关键词:油气储运

王朝廷

摘 要:管道是油气储运设备的重要组成部分。油气储运过程中存在许多安全隐患,如管道腐蚀、油品挥发、火灾等。在各种安全隐患中,管道腐蚀的影响是不可预测的。为了提高油气运输效率,保证运输安全,对油气储运管道的防腐问题进行了研究。本文首先分析了管道腐蚀的相关因素,然后论述了油气储运管道防腐的几种技术。

关键词:油气储运;管道储运;防腐研究;

油气储运工程是石油和天然气的重要环节操作,包括石油和天然气销售、石油和天然气的分布,石油和天然气生产和石油和天然气处理,其中油气储运工程可以分为几个部分,如储运、石油和天然气的收集和运输、城市交通运输和分销系统,长途运输管道,等[1]。

近年来,南北石油运输、西气东输、国家石油战略储备设施建设等油气管道项目,进一步拓展了国内天然气、成品油管网。随着国内石油市场的快速发展,油气储运逐渐成为人们关注的焦点和未来国内能源发展的主导作用。但现阶段油气储运中仍存在许多问题,管道防腐是一个突出问题。为此,本研究对管道腐蚀的原因及防腐技术进行了研究。

一、油气储运过程中管道腐蚀的相关因素分析

1.1油气性质

由于油气中存在氧化物质(如硫化氢),不同类型的油气对管道的影响不同。其次,二氧化碳在液体中呈酸性,再加上它产生电化学反应的潜力,导致金属晶格受损,导致油气管道内壁发生腐蚀反应。

1.2外部因素

在特殊情况下,油气管道周围介质性质不同,不同介质对管道的影响也不同。施工因素、介质物性、介质腐蚀性、温度等因素是导致管道腐蚀的最重要的外部因素。(1)施工因素:管道施工工程具有工期长、施工复杂的特点,因此在施工期间,工程质量控制的有效性是防止管道腐蚀的关键因素。(2)介质物性:油气储运过程中,导致管道腐蚀的介质物性主要包括土壤湿度和地下水位的变化。(3)温度因素:油气储运过程中所涉及的温度因素不仅包括环境因素,还包括管道因素。其中,油气温度主要取决于管道铺设深度。一般来说,温度越高,管道腐蚀速度越快。(4)介质腐蚀性:油气储运管道的埋地环境中含有土壤、微生物等組分,这些介质的性质会在一定程度上影响管道。一般来说,很难判断管道周围土壤的腐蚀性。近年来,石油化工行业采用了两种评价土壤腐蚀性的方法:(1)根据土壤的抗性,将土壤腐蚀性分为强、中、弱三个等级;对于较为复杂的土壤区域,以土壤相关因子(包括含水量、ph值、电阻率、土壤质量等)为基础,将其腐蚀性分为强、中、弱、无腐蚀性四个等级。

1.3防腐措施不当

通过对油气管道腐蚀原因的研究,发现管道腐蚀的主要原因是防腐层失去了防腐效果。油气管道的防腐层与管道本身分离时,两者之间必然存在一定的距离,使防腐层失去防腐效果,最终导致管道的腐蚀。其次,如果防腐层本身有开裂、穿孔、断裂等情况,也会导致管道的腐蚀。分析了几种管道防腐技术。

2.1管道内部防腐技术

在管道防腐工作中,最关键的是做好管道内壁的防腐处理。在油气储运过程中,石油和天然气的储存和运输在管道中包含各种腐蚀性介质,如硫化氢、二氧化碳,等等。这些媒体可以严重影响内部管道的一部分,从而导致管道腐蚀程度的加深,特别是管道内积水的位置,这常常会导致管道破裂事故。针对管道腐蚀问题,某油气田公司研制出一种新型管道缓蚀剂,用于管道防腐。通过实践发现,新型管道缓蚀剂在管道防腐中的应用对管道的腐蚀速度有一定的抑制作用。目前,gp-1缓蚀剂已逐渐应用于管道腐蚀严重的地区,取得了理想的防腐效果。

2.2管道防腐层技术

在科技不断进步的影响下,国内现有的管道防腐涂装技术进一步深化,如环氧树脂、煤焦油磁漆、三层聚乙烯的熔化等,许多油气储运项目都采用了这种管道防腐技术。以西气东输工程为例,将三层聚乙烯的防腐技术应用于防腐措施。其次,双层熔融环氧粉末的防腐涂层技术主要应用于冷弯的表面。聚乙烯胶带的缠绕规律常应用于车站内距离小、油气管道变化频繁的管道中。

2.3防腐层及阴极保护技术

在油气储运工程中,一些地下防腐材料所采用的防腐技术是阴极保护与涂层保护相结合的防腐技术。阴极保护复合涂层保护技术是一种与涂层技术结合使用的技术,其中阴极保护技术可分为疏水保护法(包括急性疏水、直接疏水、强制疏水等)、牺牲阳极法和附加电流法。阴极保护是一种具有重要电化学效应的保护技术。在阴极保护系统中,电池阳极发生明显的氧化反应,在阴极保护下可以有效抑制金属的腐蚀速度。此外,利用牺牲能、阳极等能有效增加金属元件的负电位,防止腐蚀。应该注意的是,充分利用阴极保护,必须相应阳极和阴极,与此同时,阳极和阴极需要之间的介质(比如水和土壤),它们之间的导电路径。

3油气储运管道防腐注意事项

一方面,选择优质材料,保证管道性能。在选择管道材料时,应充分考虑其强度、韧性、焊接性等。同时,防腐材料应满足以下要求:(1)良好的透水性和透气性;(2)良好的电气绝缘;(3)强大的附着力;(4)土壤应力高;(5)抗土壤腐蚀能力强;此外,在选择材料时,应考虑到实际工程情况,以确保材料的适用性。另一方面,在管道防腐方面,首先要解决存在的问题,加大科研经费投入和力度,结合符合我国实际情况的防腐技术。在生产过程中,进行质量控制,提高材料性能。此外,在管理工作中,及时对管道进行检查和维护,延长管道的使用寿命。

总结:管道是油气储运的重要载体,其防腐问题将直接影响能源的顺利输送,对国内经济的发展也具有重要意义。因此,有关部门和工作人员应高度重视管道防腐工作,提高管道防腐性能,促进油气储运的顺利运行,才能减少消耗,进行可持续发展战略。

参考文献:

[1]李靖;刘爱迪;张应来.油气储运中的管道防腐问题研究[J].中国石油和化工标准与质量.2014年06期.

[2]周良栋;孙建波.油气储运中的管道防腐问题分析[J].中国石油和化工标准与质量.2013年16期.

[3]吕雅楠.油气储运管道防腐问题研究[J]. 化工管理.2016年23期.

[4]朱小林;张东焱.浅析油气储运中的管道防腐问题[J].科技与企业, 2015年03期.

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