石油管道防腐因素与腐蚀防护策略分析

来源 :石油研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xtwjun
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  摘要:石油是人类社会发展的必要能源,石油的开采、加工、运输等环节都是重要的生产环节。在石油的运输中,通常采用管道运输的方式来加强运输过程中的安全性,因此石油管道质量是影响石油运输安全的关键因素,为了减缓石油管道的腐蚀速度,需要对腐蚀产生的原因进行分析,才能够提出相应的腐蚀防护策略。本文从石油管道的腐蚀因素出发,探讨了如何有效防止石油管道过度腐蚀。
  关键词:石油管道;防腐蚀;防护策略
  引言:
  石油是一种成分较为复杂的能源,石油中包含的许多物质例如硫化氢、氯化物等,都将对石油运输管道产生腐蚀作用,大大减少管道的使用寿命,并带来潜在的安全隐患。同时,石油管道的腐蚀大大加重了石油开采的运输成本,降低了石油开采企业的收益率。当油田开采量逐渐上升时,腐蚀问题也将更加突出。因此,无论是安全角度还是在企业经济效益角度,石油管道的腐蚀问题应当引起石油开采企业的重视。
  一、石油管道的腐蚀因素分析
  (一)石油管道所在环境
  石油管道的腐蚀程度与石油管道所处的地理环境息息相关,从腐蚀发生的原理分析,石油管道除了受到石油本身的许多腐蚀物质的影响,还受到外部环境的腐蚀物质的影响。常见的腐蚀包括土壤腐蚀、细菌腐蚀、以及电流腐蚀等。例如细菌腐蚀,细菌腐蚀的发生,是由于在氧气极为缺乏的土壤条件下,部分细菌土壤中可溶硫盐转化为了硫化氢等腐蚀物。这些腐蚀物将与石油管道中的金属元素发生化学反应,生成不稳定的其他化合物,管道的使用寿命受到了影响[1]。另外,由于土壤中存在水分,水的存在会增加离子间的导电性,进而加速腐蚀的进程。
  (二)石油管道的材质
  石油管道的材质是腐蚀发生的内在因素。例如钢结构的管道中往往不是纯铁打造,加入了适量的碳等元素,这些非金属的成分为金属腐蚀提供了条件。管道容易产生裂痕甚至开裂。一旦管道有内在的裂痕產生。其腐蚀速度将逐渐加快,此时管理人员应当及时采取措施以防止整个管道的开裂。另外,由于受到使用应力的影响,石油管道由于材质的不同,也将出现不同程度的开裂。从实际的情况可以知道,较高的运输压力将使石油管道壁面临巨大的应力,导致内部出现小裂痕。此时即使内部涂有保护涂层,管道仍然会受到来自缝隙中腐蚀物的影响,从而加速管道的腐蚀速度,可见材质的影响是多方面的。
  (三)石油中的腐蚀物
  管道在实际的使用过程中,不可避免地受到石油本身腐蚀物的影响。输送过程中,石油中的氢化物将长期与管道进行接触,腐蚀程度虽小但随着时间的推移影响日益显著。但由于石油管道内部在使用后无法进行检查,因此无法准确地知道腐蚀的程度。因此为了保证管道运输安全,应当定期及时更换管道,或者采取延长管道寿命的措施。
  二、石油管道的腐蚀防护策略分析
  (一)加强外部防腐技术的应用
  外部防腐技术主要是应用于石油管道外部的防腐技术,常见的方式包括阴极保护技术和涂层保护技术。阴极保护技术的原理是采用电流的方式,牺牲阳极以保全阴极。在管道铺设的过程中,需要将保护的金属管道与提供保护的金属进行连接,此时注意将需要保护的金属与电源的负极进行连接。借助外部的力量来保护管道,降低管道的外部腐蚀速率。涂层保护法是应用最为广泛的一种防腐蚀方法,因为其操作简单并且成本较低,因而在石油管道的防腐中发挥着重要的作用[2]。涂层的主要成分是溶解的环氧粉末、煤焦油瓷漆等。溶解的环氧粉末涂层能够帮助钢结构管道适应复杂的环境,但其受紫外线的影响较大,因此不适用于紫外线强的区域。煤焦油瓷漆具有较强的防水性以及绝缘性,但其不适用于机械强度较高,温差变化较大的区域。
  (二)加强内部防腐技术的应用
  为了增强管道的内部腐蚀性,应当运用专业的内部防腐技术来减缓腐蚀的速度。例如常见的复合管施工技术、缓蚀剂、以及内部涂层等。缓蚀剂的主要成分是有机酸盐、吗啡等。缓蚀剂以及内部涂层的选择需根据石油包含的腐蚀物来确定,在选择好对应的缓蚀剂以及内部涂层后,仍需要对无处理的管道进行升级,在管道材质的选择上,尽量选择成本低、可替换、耐高压的材料,在管道的生产中要不断进行石油运输的压力模拟实验,并落实腐蚀防护措施,以确保最终的生产成果符合管道要求。例如可采用材质为复合材料的管道来提升管道的防腐蚀性能。
  (三)加强管道的防腐检测技术
  加强对石油管道的防腐检测,有助于帮助管理人员更好地了解管道的受腐蚀情况,从而为管道破损的原因寻找提供支持,进而为其他同类型的管道提供参考,避免安全事故的发生。防腐技术的检测包括对环境、腐蚀层、以及管道本体的检测。其中对环境监测主要是分析土壤、气候等情况[3]。腐蚀层主要是借助电流来反映腐蚀层的防腐功能。
  三、结束语
  总而言之,从我国石油管道的实际运行情况可知,腐蚀是影响石油运输的首要因素。腐蚀的出现不仅可能导致石油的泄漏,还可能会威胁到工作人员的生命安全。为了排除安全隐患,相关人员需结合石油管道的实际情况,逐步分析腐蚀因素,从管道内部、外部等多方面思考腐蚀防护的优化措施,从而保护石油运输的安全性。
  参考文献:
  [1]陈华.关于原油管道腐蚀防护工作实行的具体策略分析[J].中国化工贸易,2019,031(036 ):15.
  [2]丁锐,姚宝慧,方孝斌.长输地埋油气管道腐蚀因素分析与防护对策探讨[J].应用化工,2019,048(012 ):2972-2977.
  [3]王秉华,何伟宏.管道石油天然气腐蚀防护的相关技术进展分析[J].石化技术,2018,025(001 ):235.
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