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[摘 要]随着我国工业产业的飞速发展,油气储运越来越多的出现在人们的生活中,油气运输是工业产业中最为重要的环节,它的存在为人类社会生活带来极大的便捷。油气运输管道作为整个油气储存以及运输环节中最具影响能力的主要设施,由于其使用内、外部环境的影响,使得其管道极易发生腐蚀现象,从而影响油气的安全储运工作,为其使用埋下安全隐患,所以现阶段针对油气储运管道的防腐处理工作是我国油气储运研究工作者们研究的重点问题。本文通过对油气储运中能够造成油气管道腐蚀的因素进行阐述、分析,从而减少油气在储运环节的挥发及安全隐患问题,以期为我国未来的油气储运管道防腐工作做出理论贡献。
[关键词]油气管道;腐蚀原因;防护措施
中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0018-01
1 造成油气储运过程中油气管道腐蚀的影响因素分析
据统计表明,在实际油气储运过程中油气管线由于各种各样的原因发生腐蚀是实际工作中较为常见的问题,针对这个问题我国油气储运工作者已经做出很多研究,但效果普遍不明显。众所周知,油气管道的腐蚀是影响油气整体储运工作效率不高的重点诱因之一,油气管道的腐蚀情况越严重,其中所储运的油气质量就越低,其常见影响因素有下述三点:
1.1 外部环境因素
外界环境因素的影响是整个油气储运工作中诱使管道发生腐蚀的最重要的一点因素,例如,在管道安置地的温度变化、土壤等安置介质的ph值情况、以及极端恶劣天气、雨雪等情况都会较大程度的影响到其区域内安置油气管道的腐蚀、运行情况。虽然针对这种问题,在油气管道安置初期,相关安装、管理人员都根据该地域的情况作出预先的准备工作,但是由于大部分油气管线都深埋于地下数十米,这无疑为安装、管理人员的及时勘察设置了阻碍,同时长期的使用,其外部环境会随着时间的变迁发生变化,这使得油气管线受到不同程度的腐蚀是不可避免的;
1.2 施工环境因素
在施工中也存在很多不确定因素会不同程度造成后续油气管线的腐蚀。在实际的油气管线施工过程中,施工材料、人员、技术等项目的选择很大程度上会影响油气实际的储运管线工作的抗腐蚀性能,使得管道很容易造成管线的腐蚀情况。尤其是在油气管线的施工过程中,施工人员的不专业性以及违规的操作,为油气管线的后续防腐工作埋下了安全隐患;
1.3 油气管道自身因素
由于油气管道的自身性质、材质不同,使得其能够抗腐蚀的效果也不同。由于油气大都伴随石油从油井中提取出来,其主要由甲烷、乙烷等可燃性等化学元素构成,其中的化学构成成分较为繁杂,很多物质由于运输、储存中的不当(例如,撞击、挤压等剧烈物理碰撞)使其化学分子间发生剧烈的化学反应从而影响油气储运管道的内部构造及其接触面的性质,进而削弱其原始状态下的抗腐蚀程度,使得管线发生腐蚀从而影响管线运输效率,造成安全隐患的发生。
2 油气管道腐蚀的有效防护策略
2.1 油气管道内部腐蚀的防护措施
第一,可以对所要运输的油气进行干燥处理。首先,大部分新开采的油气中都含有相应的水分,在于其的运输之前,如果对这些水分没有及时进行处理,那么在运输过程中这些水分就会对油气管道内部造成不同程度的腐蚀。这时,对所要运输的油气进行干燥处理可以有效地防止这种情况的发生。经过干燥处理的油气,其水分含量会被大大降低或者会被消除,这样就可以有效的防止在油气输送过程中发生的管道内壁腐蚀的现象。其次,一般情况下新开采的油气中都含有一些化学或物理成分,例如有些新开采的油气会含有硫成分,这种成分会与管道中的金属成分发生某些化学反应,造成腐蚀现象。因此可以对这些油气进行相应的处理,除去其中的物理或化学成分。第二,可以对管道内壁进行防腐处理。由于油气管道所输送的油气材料不可避免的都会带有一些能够腐蚀管道的物质,日久天长都会对管道造成不同程度的腐蚀。在这种情况下,可以对管道内壁进行防腐处理,预防这种情况的发生。例如在输油气管道的内壁涂上耐腐材料,这些材料都是针对油气所含的腐蝕物质而研制,可以有效地保护管道的内壁,防止管道内壁发生腐蚀现象。
2.2 油气管道外部腐蚀的防护措施
第一,可以对油气管道进行电化学反应保护,由于油气管道腐蚀一般情况下都是电化学腐蚀,所以可以对油气管道进行电化学反应保护。首先,可以采用阴极保护的办法。阴极保护是一种电化学反应保护技术,阴极保护就是向被腐蚀金属结构物表面施加电流,让被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。阴极保护一般情况下可以有两种方法,一种是外加电流阴极保护,这种保护方式大都是用来保护大型或相应的土壤环境中的电阻率较高的油气管道。另一种是牺牲阳极阴极保护,这种保护方式大都是用来保护小型或相应的土壤环境中的电阻率较低的油气管道。此外,阴极保护是海底管道防腐的一项常用技术,而且大都是采用牺牲阳极的阴极保护形式,并且通风常选用手镯式铝合金材料。其次,可以采用相应的金属材料对油气管道进行电化学反应保护。因为一些金属材料相较于油气管道来说更容易失去电子以及发生电化学腐蚀现象,例如金属镁、铝等。所以在一些特定的情况下可以用这些材料来保护油气管道,避免油气管道发生电化学腐蚀现象。
第二,采用防腐蚀涂层保护。首先,可以根据管道的土壤或大气、天气的环境以及管道本身的材料的补种状况,来对管道进行不同的防腐蚀涂层保护。例如,大气对碳钢材料的油气管道的腐蚀速度相对来说更快一些,这时就可以对碳钢材料的管道表面进行刷油漆、涂料等处理方式,来进行防腐蚀保护。其次,大气对低合金钢腐蚀能力较弱,合金钢材料的管道即使是裸露使用也不会受到太大的腐蚀作用。例如,碳钢材料的管道经常会受到土壤环境的腐蚀,而铅和锌等金属材料在土壤环境的耐腐蚀能力更强,因此在某些土壤环境比较恶劣的管道铺设条件下,可以利用镀铅和镀锌来做碳钢材料管道的保护层,防护油气管道免受土壤环境的腐蚀。然后,还可以采用液体涂料作为油气管道的保护层,比如厚浆型环氧型液体涂料和聚氨酯液体涂料,这两种液体涂料的实际应用非常广泛,也都具有很好的保护效果。此外,采用防腐蚀涂层保护技术时,还可以采用喷涂多层材料来对管道进行保护。例如,当前对海底管道喷涂环氧粉末、共聚物胶再加上PE(PP)带,使这些材料共同作用,来保护管道。
结语
总而言之,我国油气项目的发展进程在不断推进,只有积极运行有效的输油管道防腐技术,才能在提高质量的同时提升整体运行效率,确保输送过程贴合项目的实际需求。我国输油管道防腐技术还存在一些亟待提高的问题,需要技术人员进一步完善技术要素,深度贯彻落实相关项目运行要求,强化防腐技术的研究力度,为我国油气项目可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1] 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,2014,12(06):272.
[2] 李春柳.油气储运管道防腐问题研究与分析[J].化工管理,2013,05(16):173.
[关键词]油气管道;腐蚀原因;防护措施
中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0018-01
1 造成油气储运过程中油气管道腐蚀的影响因素分析
据统计表明,在实际油气储运过程中油气管线由于各种各样的原因发生腐蚀是实际工作中较为常见的问题,针对这个问题我国油气储运工作者已经做出很多研究,但效果普遍不明显。众所周知,油气管道的腐蚀是影响油气整体储运工作效率不高的重点诱因之一,油气管道的腐蚀情况越严重,其中所储运的油气质量就越低,其常见影响因素有下述三点:
1.1 外部环境因素
外界环境因素的影响是整个油气储运工作中诱使管道发生腐蚀的最重要的一点因素,例如,在管道安置地的温度变化、土壤等安置介质的ph值情况、以及极端恶劣天气、雨雪等情况都会较大程度的影响到其区域内安置油气管道的腐蚀、运行情况。虽然针对这种问题,在油气管道安置初期,相关安装、管理人员都根据该地域的情况作出预先的准备工作,但是由于大部分油气管线都深埋于地下数十米,这无疑为安装、管理人员的及时勘察设置了阻碍,同时长期的使用,其外部环境会随着时间的变迁发生变化,这使得油气管线受到不同程度的腐蚀是不可避免的;
1.2 施工环境因素
在施工中也存在很多不确定因素会不同程度造成后续油气管线的腐蚀。在实际的油气管线施工过程中,施工材料、人员、技术等项目的选择很大程度上会影响油气实际的储运管线工作的抗腐蚀性能,使得管道很容易造成管线的腐蚀情况。尤其是在油气管线的施工过程中,施工人员的不专业性以及违规的操作,为油气管线的后续防腐工作埋下了安全隐患;
1.3 油气管道自身因素
由于油气管道的自身性质、材质不同,使得其能够抗腐蚀的效果也不同。由于油气大都伴随石油从油井中提取出来,其主要由甲烷、乙烷等可燃性等化学元素构成,其中的化学构成成分较为繁杂,很多物质由于运输、储存中的不当(例如,撞击、挤压等剧烈物理碰撞)使其化学分子间发生剧烈的化学反应从而影响油气储运管道的内部构造及其接触面的性质,进而削弱其原始状态下的抗腐蚀程度,使得管线发生腐蚀从而影响管线运输效率,造成安全隐患的发生。
2 油气管道腐蚀的有效防护策略
2.1 油气管道内部腐蚀的防护措施
第一,可以对所要运输的油气进行干燥处理。首先,大部分新开采的油气中都含有相应的水分,在于其的运输之前,如果对这些水分没有及时进行处理,那么在运输过程中这些水分就会对油气管道内部造成不同程度的腐蚀。这时,对所要运输的油气进行干燥处理可以有效地防止这种情况的发生。经过干燥处理的油气,其水分含量会被大大降低或者会被消除,这样就可以有效的防止在油气输送过程中发生的管道内壁腐蚀的现象。其次,一般情况下新开采的油气中都含有一些化学或物理成分,例如有些新开采的油气会含有硫成分,这种成分会与管道中的金属成分发生某些化学反应,造成腐蚀现象。因此可以对这些油气进行相应的处理,除去其中的物理或化学成分。第二,可以对管道内壁进行防腐处理。由于油气管道所输送的油气材料不可避免的都会带有一些能够腐蚀管道的物质,日久天长都会对管道造成不同程度的腐蚀。在这种情况下,可以对管道内壁进行防腐处理,预防这种情况的发生。例如在输油气管道的内壁涂上耐腐材料,这些材料都是针对油气所含的腐蝕物质而研制,可以有效地保护管道的内壁,防止管道内壁发生腐蚀现象。
2.2 油气管道外部腐蚀的防护措施
第一,可以对油气管道进行电化学反应保护,由于油气管道腐蚀一般情况下都是电化学腐蚀,所以可以对油气管道进行电化学反应保护。首先,可以采用阴极保护的办法。阴极保护是一种电化学反应保护技术,阴极保护就是向被腐蚀金属结构物表面施加电流,让被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。阴极保护一般情况下可以有两种方法,一种是外加电流阴极保护,这种保护方式大都是用来保护大型或相应的土壤环境中的电阻率较高的油气管道。另一种是牺牲阳极阴极保护,这种保护方式大都是用来保护小型或相应的土壤环境中的电阻率较低的油气管道。此外,阴极保护是海底管道防腐的一项常用技术,而且大都是采用牺牲阳极的阴极保护形式,并且通风常选用手镯式铝合金材料。其次,可以采用相应的金属材料对油气管道进行电化学反应保护。因为一些金属材料相较于油气管道来说更容易失去电子以及发生电化学腐蚀现象,例如金属镁、铝等。所以在一些特定的情况下可以用这些材料来保护油气管道,避免油气管道发生电化学腐蚀现象。
第二,采用防腐蚀涂层保护。首先,可以根据管道的土壤或大气、天气的环境以及管道本身的材料的补种状况,来对管道进行不同的防腐蚀涂层保护。例如,大气对碳钢材料的油气管道的腐蚀速度相对来说更快一些,这时就可以对碳钢材料的管道表面进行刷油漆、涂料等处理方式,来进行防腐蚀保护。其次,大气对低合金钢腐蚀能力较弱,合金钢材料的管道即使是裸露使用也不会受到太大的腐蚀作用。例如,碳钢材料的管道经常会受到土壤环境的腐蚀,而铅和锌等金属材料在土壤环境的耐腐蚀能力更强,因此在某些土壤环境比较恶劣的管道铺设条件下,可以利用镀铅和镀锌来做碳钢材料管道的保护层,防护油气管道免受土壤环境的腐蚀。然后,还可以采用液体涂料作为油气管道的保护层,比如厚浆型环氧型液体涂料和聚氨酯液体涂料,这两种液体涂料的实际应用非常广泛,也都具有很好的保护效果。此外,采用防腐蚀涂层保护技术时,还可以采用喷涂多层材料来对管道进行保护。例如,当前对海底管道喷涂环氧粉末、共聚物胶再加上PE(PP)带,使这些材料共同作用,来保护管道。
结语
总而言之,我国油气项目的发展进程在不断推进,只有积极运行有效的输油管道防腐技术,才能在提高质量的同时提升整体运行效率,确保输送过程贴合项目的实际需求。我国输油管道防腐技术还存在一些亟待提高的问题,需要技术人员进一步完善技术要素,深度贯彻落实相关项目运行要求,强化防腐技术的研究力度,为我国油气项目可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1] 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,2014,12(06):272.
[2] 李春柳.油气储运管道防腐问题研究与分析[J].化工管理,2013,05(16):173.