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试论油气储运中管道防腐工艺设计与应用

2019-03-29刘建军杨东明

科学与技术 2019年10期
关键词:油气储运应用

刘建军 杨东明

摘要:在油气运输过程中,由于环境和自身因素的影响作用,经常会导致安全问题的发生。油气运输在整个油气工程中,占据着非常重要的作用,并且将油气运输的各个环节有效的连接在一起,因此,为了促进油气工程的顺利进行,需要采取措施,来确保油气运输的效率和安全性。因此,需加强对油气运输过程中的重要设备的保养和管理,从而确保油气运输管道的质量,促进油气运输的安全进行。

关键词:油气储运;管道防腐工艺设计;应用

1引言

对石油与天然气来说,在储运过程中管道有着距离长、压力大等特征,为油气储运管道防腐技术提出了严格的要求。但是当前在我国油气储运管道防腐工作上,还有着很多问题,如油气自身特征、外部环境及防腐措施问题等影响,因此需要我们积极改进油气储运管道防腐技术,将改善措施做到位,保证能源的安全供应。

2油气储运管道腐蚀的原因分析

在实际的油气管道运输中,导致油气管道腐蚀的影响因素较多,油气管道腐蚀会严重的影响油气运输效率和安全性,所以需要针对目前我国的油气管道运输过程中的腐蚀问题进行专项研究。由于油气管道的腐蚀问题,从而严重影响油气运输的效率,随着油气运输时间的不断延长,油气管道腐蚀会越来越严重,从而提高了油气运输的成本,降低油气运输的质量,主要影响油气管道腐蚀的因素如下:

2.1外界因素

第一,温度。油气储运管道腐蚀本质上是进行一种化学反应,而温度的变化则会直接影响这一化学反应的速率。通常来说,温度越高,腐蚀速度越快。在油气储运中,有多种因素会导致油气管道内外部的温度出现不同幅度的上升。例如,油气运输过程中会与管道内壁产生摩擦,在摩擦作用下产生一定的热量。由于管道本身密封性能良好,加上管道厚实,这些内部热量没有有效的途径及时消散,久而久之也会导致石油管道内部的温度出现上升。另外,当管道内壁出现腐蚀后,管道内壁变得更加粗糙,这也会增大摩擦,形成恶性循环。第二,介质。油气储运管道的分布环境主要有三种形式,分别是地下埋藏、水下埋藏和露天铺设。管道所处环境的介质分别是土壤、水和空气。在不同介质下,油气储运管道遭到腐蚀破坏的因素也有一定差异。例如,在土壤环境下,由于土壤本身酸碱性变化,以及土壤电阻率高低不同,会导致埋藏于地下的油气储运管道受到腐蚀;暴露在空气中的油气储运管道在风吹日晒或雨雪环境影响下,表面防腐涂层也会加速老化,剥落后失去保护功能,管道外表面出现腐蚀。特别是靠近沿海地区的油气储运管道,暴露在空气环境下受到腐蚀影响更加明显。

2.2施工环境

在对石油和天然气管道进行铺设的过程中还可能出现很多施工方面的问题,在施工过程中如果出现一些不当的操作便极有可能使油气储运管道在后期应用的过程中出现这样或者那样的问题。在对油气储运管道进行构建的过程中所应用的管道材料和相关施工人员的技术水平等因素都可能影响到石油储存和天然气管道在使用过程中的防腐能力,任何一个因素出现问题都可能使管道的抗腐蚀能力降低。尤其是在对石油和天然气管道进行建设的过程中如果施工人员的施工工艺缺乏规范性或施工技术不够则极有可能使管道在后期使用中的安全性受到影响。

2.3油气运输管道自身因素

对于油气运输管道而言,其自身的性质、材质存在较大的差异,所以其抗腐蚀的性能也存在较大的差异性,由于油气管道所运输的油气均含有不同程度的可燃性气体,这些可燃性气体的组成较为复杂,在油气管道运输过程中会由于对油气的存储不当造成油气组分和性质发生变化的情况,从而影响油气运输管道的结合和抗腐蚀性能,严重影响油气运输的效率和成本,最终可能会造成油气运输的安全事故。

3油气储运管道防腐工艺

3.1管材质量控制

通常来说,油气内含有大量二氧化碳等具备较强氧化性、腐蚀性的气体,容易让油气与储运管道出现电化学反应,从而为管道金属品质造成巨大的破坏,并引起油气储运管道产生内壁腐蚀、破裂等问题。对此要注重管材的选择,这在油气储运管道防腐工作中占据着重要地位,只有提升管材质量,才能保证油气管道顺利完成运输任务。在选择管材的时候,主要考虑以下几方面的内容:第一,应确保管径大小适宜,这对管道流量与流速有着决定性影响,若是管径太小,将为管道内油气流量与流速带来不利影响,并导致油气输送无法顺利进行。第二,应该注意控制管材和管壁的厚度,管壁厚度主要是由油气的压力值以及在实际埋设中油气管道管顶的复土深度决定,应结合实际情况,作出科学合理选择。第三,应注重管道焊接材料的性能,在使用焊接材料之前,必须反复进行检查,确保焊接材料保持平滑。若是焊接材料存在明显凸起或凹陷,则不能使用,需尽快更换。此外,还要对焊接材料进行全面检查,确保不因存放时间较长出现脱皮、腐蚀等问题,否则不能应用。

3.2管道防腐技术的应用

3.2.1管道防腐层技术

科学技术的不断发展和进步,促进了对防腐层技术的使用和发展。在实际生活中,经常会用到熔结环氧和三层聚乙烯等,它们被用作管道的涂层,对管道具有一定的防护作用。同时,也经常会使用双层溶解氧粉末等,来对管道外部进行防腐措施,并且常被用在管道的弯道处。在一些油气管经常发生变化、或者距离较近的管道中,会经常使用聚乙烯胶带,并且采取缠绕的方式,将其用在管道分支管上。

3.2.2内部防腐技术

为了更好促使油气储运管道的应用较为可靠,耐久性较为理想,必然需要重点把握好对于油气储运管道内部的防腐蚀处理,确保其能够具备较为理想的内部腐蚀性因素规避控制效果。比如对于当前油气材料中比较常见的酸性物质,就需要采取较为合理的防腐材料进行管道内部处理,避免其因为腐蚀形成的内部破损问题。此外,为了更好提升管道材料内部的防腐蚀效果,还需要借助于缓蚀剂进行合理应用,促使其能够表现出更强的防腐蚀效果,充分提升其对于管道腐蚀问题的抑制效果,对于管道开裂问题进行缓解,最大程度上保障其应用可靠性。

3.2.3阴极保护和防腐層技术相结合

为了进一步提高防腐效果,可以在现有防腐层技术的基础上,结合对阴极保护技术的使用,这种方式不仅可以充分发挥防腐材料的作用,也能有效地提高防腐效果,在我国的油气管道中,应用非常广泛。阴极技术可以分为三种,即排流保护法、牺牲阳极法和附加电流法。阴极保护法的原理类似于电化学腐蚀原理,其化学效果非常明显。在阴极保护系统中使用的电池,其阳极的氧化作用较强,可以防止金属被腐蚀。为了充分利用阴极保护技术,必须确保管道具有阴阳极,并且在两极之间,需要有水和土壤等电解质条件,从而促使两极之间具有可以导电的通路。

3.3加强油气储运管道监测控制

为了更好实现对于油气储运管道的有效防护,除了要采取上述各个举措实现对于腐蚀性问题的有效预防之外,还应该重点把握好对于油气储运管道的详细监测,及时了解油气储运管道在运输过程中表现出来的基本状态,针对具体参数信息进行分析,如此也就能够更好了解其腐蚀性问题。比如对于油气储运管道内侧压力的监测就是比较关键的一点,其能够将故障问题威胁降到最低,及时处理油气渗漏事故。

4结束语

总之,完善油气储运中管道防腐具有重要的意义,这要求相关工作人员不断提升管道防腐技术,提升管道抗腐蚀能力,在保证管道运输效率的基础上,最大限度延长管道使用寿命,减少油气储运过程中的损失,从而让油气生产企业获得更好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]任永飞,胡元甲.管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,3710:144-145.

[2]杨光.管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用[J].石化技术,2016,2303:262.

[3]余鹏宇.油气储运管道防腐技术的现状与应用研究[J].化工管理,2018,12:61-62.

(作者单位:胜利油田东胜公司河口采油管理区)

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