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油气储运中的管道防腐问题研究

2020-11-16李鹏飞

科学与财富 2020年26期
关键词:油气储运问题

李鹏飞

摘要:石油、天然气是生产、生活常用资源。管道运输是天然气、石油的主要运输方式,管道腐蚀问题的存在增加了管道运输的不安全性和降低了运输效率。本文具体就油气储运过程中管道腐蚀原因以及管道防腐蚀的相关技术进行介绍。

关键词:油气储运;管道防腐;问题

储运安全和运输效率是油气储运工作的重要指标,管道是油气储运的主要方式,对管道的耐腐蚀性提出了更高的要求。而我国油气生产、储藏多较为偏远,环境恶劣且施工环境复杂,再加上油气自身具有一定的腐蚀性,都容易导致储运过程中管道出现腐蚀问题。一旦管道出现了腐蚀,可能会导致生产中断、产品污染、环境污染等间接性损失,产生安全事故等等。在实际储运工作中,应该高度重视管道防腐蚀工作,以确保油气运输安全和效率。[1]

一、导致油气储运中管道腐蚀的因素

管道运输是油气主要运输方式之一,且当前我国现有管道多为金属管道,在储运过程中容易被腐蚀,长时间会发生穿孔,造成油气泄漏。加强管道防腐蚀势在必行,下面具体就导致油气运输中管道腐蚀的因素进行分析。

1、运输环境恶劣

天然气、石油是重要的能源之一。而当前我国原油开采已经进入中后期,天然气、石油往往分布在偏远山区,且地质条件、地理环境较为复杂。运输环境会对运输管道产生一定的影响,导致管道被腐蚀。储运过程中管道周围的介质、土壤等会对管道产生一定的腐蚀作用,并且温度、湿度等都会影响管道的耐腐蚀程度,例如高温会对管道中的恒温材料产生不利影响,因而影响到管道的腐蚀性;低温可能会导致管道出现龟裂,防腐涂层的完整性受到破坏,从而导致管道被腐蚀。

2、油气性质

油气自身也会对管道产生很大的影响,油气自身一般具有较强的氧化性,会对管道造成一定的腐蚀。同时油气中含有一些物质会同管道发生化学反应而腐蚀管道,例如油气中含有大量的二氧化碳,二氧化碳同管道中的金属材料发生电化学反应,从而导致管道表面受到破坏,加重了油气等对管道的腐蚀。

3、管道内因

环境、油气等对管道造成了一定的腐蚀,但是管道腐蚀还是由其自身質量根本决定的。不同材料、不同制造工艺的管道其抗腐蚀性有了明显的差别。此外,管道施工过程中的技术水平也影响管道的抗腐蚀性能。为此,为提升管道的抗腐蚀性,在管道施工过程中要优选管道材料、制造工艺,严格把控管道施工人员,并严格按照相关流程进行施工,以进一步的确保管道的抗腐蚀性。

4、防腐措施不到位

油气储运中管道存在着被腐蚀问题很大原因在于管道的防腐层失效。由于技术问题,导致管道防腐层失效,油气储运过程中,防腐层的完整性被打破,部分管道出现脱落,将影响整体的防腐效果,天然气、石油等直接与管道内部发生直接接触,发生反应,加剧腐蚀现象,可能会造成管道穿孔等。[2]

二、油气储运中的管道防腐技术

1、防腐层及衬里技术

添加防腐层是管道主要防腐措施之一,其在管道内壁以及油气之间添加防腐涂层,有效的隔绝油气与管道内壁的直接接触,避免油气对管道内壁造成腐蚀,避免油气物质与管道发生化学反应,同时隔绝外部空气与管道外壁进行直接接触。此种防腐技术防腐效果显著,其重点在于确保防腐层的完整性。当前常见的防腐涂层包括石油沥青、环氧树脂、环氧粉末等。当前我国最常用的防腐技术为3PE防腐技术,其操作工艺为用聚乙烯胶带缠绕管道,从而有效的隔绝内部油气以及外部空气介质与管道内外壁的直接接触从而起到抗腐蚀的效果,此技术还能够有效的解决管道间距问题,且施工工艺相对简单、易操作。防腐层及衬里技术的应用关键在于确保防腐层的稳定性和整体性,以提升管道的抗腐蚀性,确保油气运输安全和经济。我国还要不断加强防腐涂层材料研发,确保其稳定性、经济性和环保性。

2、电化学保护技术

电化学保护技术也是常用管道防腐技术之一,电化学保护技术分为阳极保护和阴极保护两种。阳极保护指的是确保金属处于稳定状态而不发生化学反应,在实施过程中通常是外加氧化剂来确保金属的稳定性。电化学保护常用方法为阴极保护法,其基于电化学腐蚀原理,外加电流、牺牲阳极来保护阴极。应用于管道防腐中就是使管道阴极化,从而实现防腐蚀的目的。阴极保护法在使用过程中必须具备阴极和阳极,同时管道应该成为化学电池的阴极,同时应该有电介质能够形成一定的导电电路。当前实际应用过程中,通常是防腐层技术和阴极保护技术配合使用,防腐涂层和阴极联合保护也是当前公认的最佳保护方法。[3]

3、内部防腐技术

油气中含有的化学物质,如二氧化碳、二氧化硫等会对管道产生一定的腐蚀,容易导致油气泄漏,同时还会降低油气质量。而内部防腐技术就针对于油气中的二氧化碳、二氧化硫等专门采取的防腐措施。其采用一定的缓蚀剂来改变管道中金属的状态或者是起到催化作用,来改变腐蚀过程中的化学反应,缓解腐蚀过程,以降低腐蚀率。内部腐蚀技术优点显著,缓蚀剂用量少且可多次循环利用。

三、针对当前我国防腐技术的建议

1、优选管道材料,控制管道质量

油气其自身具有一定的特殊性,油气自身具有高氧化性,能够同管道发生反应,从而腐蚀管道。因而提升管道的防腐性,除了采取一定的防腐措施外,最为关键的是确保管道的质量。首先是优选管道材料,在选择管道材料时应该选择焊接性强度大、韧性强以及耐腐性强的材料。此外,油气管道的外部环境较为复杂,复杂环境中包含了复杂介质,会对管道耐腐蚀性产生一定的影响,在选择管道材料时应该选择具有较强的透气性、较低的透水性的材料。环境温度、湿度会对管材产生一定的影响,在选择管道材料时,可以结合储运区温度、湿度选择适宜的管道材料。管道材料能够耐高温和低温,在低温环境下不产生龟裂问题,在高温环境中能够保持稳定,不变形,不快速老化。在管道生产期间,要对材料质量进行严格把关,以有效的避免劣质材料进入生产间。此外,在选择管道时还应该注意管道管壁的厚度以及管道的直径等,储运过程中油气会对管壁产生一定的压力,管道过细则容易影响油气的速度,也增加管道和油气之间的摩擦,加重腐蚀作用,因此管道建设过程中应该科学的选择管道的直径和管壁厚度,以此来降低油气和管壁发生反应,从而有效的避免管道摩擦。[4]

2、充分借鉴国外先进技术

当前我国油气防腐技术水平与国外相比仍旧存在一定的差距,防腐涂层质量不稳定、成本较高等问题依旧存在。为此,我国应该加强与国外先进国家的学习和借鉴,以不断提升防腐涂层的稳定性和降低成本。加强学习先进国家的经验,不断创新研发防腐涂层,在研发防腐涂层时要综合考虑涂层的稳定性、经济性以及环保性。此外,在研究过程中应该不断的精进涂敷工艺,借助先进工艺来均匀涂敷涂层,以确保涂层的稳定性和可靠性。

四、总结

能源将直接影响经济发展和社会进步,石油、天然气是我国重要能源,储运过程中管道腐蚀问题严重影响油气的安全性和经济性。加强管道防腐问题研究意义重大,管道腐蚀是由多种因素导致的,包括内部因素和外部因素。油气储运工作中要加强管道腐蚀诸因素的管理,优选管道材料、确保管道质量,采用防腐涂层进行防腐保护,运用阴极保护法来降低腐蚀等,能够最大限度的降低管道的腐蚀率,以此来确保油气运输的经济性和可靠性。[5]

参考文献:

[1]   吴琳,张姗姗,刘海涛.油气储运中的管道防腐问题研究[J].数码设计(上),2020,9(2):161.

[2]   王浩天.油气储运中的管道防腐问题研究[J].云南化工,2020,47(1):176-177.

[3]   刘国华.油气储运中的管道防腐问题的相关研究[J].化工管理,2018,(12):191.

[4]   魏琦,洪豆.油气储运中的管道防腐问题研究[J].中国化工贸易,2017,9(28):9.

[5]   包鹏.油气储运中的管道防腐问题研究[J].石化技术,2019,26(9):232-232,243.

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