浅谈滩涂油气管道的腐蚀与防护

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  摘 要:由于地理位置的原因,部分油气管道需穿越海沟、河道的滩涂部分,滩涂特殊的土质成分对管道的腐蚀更强烈,本文对滩涂埋地管线的腐蚀状况进行系统分析,掌握管道腐蚀的要点因素并加以有效控制,制定油气管道相应的防腐防护措施。
  关键词:滩涂 管道 腐蚀 检测
  一、油气管道防腐的意义
  现阶段,我国石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材一般为钢制或铸铁管道。管道腐蚀是影响石油行业健康持续发展的关键性因素,石油管道腐蚀不仅造成设备设施的破坏和能源的流失等直观损失,而且还会引发油气火灾爆炸等严重后果,而由此带来的环境污染、对生命财产造成严重威胁等一系列损失,造成各方面经济损失难以预计。输送石油天然气的管道大多处于复杂的土壤环境中,所输送的物质其腐蚀性各异,管道内外壁均有被腐蚀的可能性,一旦管道被腐蚀穿孔,后果不堪设想。沿海滩涂土质中含有海水的部分成分,盐度高,从滩涂内部穿越的油气管道被诸多复杂成分包围,化学反应更为强烈,管壁腐蚀减薄较普通土层的管道更为迅速。所以,壁厚检测、防腐防护等措施需区别对待。以辽河油田锦州采油厂为考察对象,作者对环渤海湾部分滩涂地埋管线的防腐管理状况进行系统研究、对比和分析,探索穿越滩涂管道防腐工作的新方法、新思路,对腐蚀程度严重的管道采取适宜的技术进行修复以延长管道的使用寿命,为确保油田生产安全具有十分重要的现实意义。
  二、滩涂埋地管道腐蚀现状
  锦州采油厂沿海滩涂埋地管道大多建设与上世纪90年代,部分管道已服役超过15甚至20年,所采取的防腐措施基本以石油沥青玻璃布和黄夹克防腐层外包玻璃丝布为主,覆盖层老化和管体腐蚀等问题日渐突出。
  一般土质中的埋地管道,由于土质腐蚀性较弱,雨水侵蚀较少,土壤干燥且结构变化不大,再加上管理有经验,腐蚀防腐措施得当,所以,一般管线的年腐蚀穿孔仅为1-2次。
  滩涂埋地管线的腐蚀情况则较为严重,这是因为位于滨海滩涂的管道受海水电化学腐蚀、海洋微生物和海洋生物腐蚀的影响,引起保温层、管道材料受损极为强烈,管道的使用年限大大降低。而且,滩涂管道周边多为海产品养殖区,一旦发现管线穿孔不仅会被政府相关部门追究法律责任,还要对养殖户带来的损失进行赔偿,对企业的经济损失更大。
  三、管道腐蚀原因分析
  埋地钢质油气管道发生腐蚀有三大影响因素:即土壤、防腐层、金属材料,管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互应先的结果。
  1.土壤腐蚀因素
  土壤腐蚀绝大多数情况下都是由于埋在地下的金属管线与土壤这种十分特殊的电解质进行电化学过程引起的。滩涂中土质含盐、碱、海水、海洋微生物等,组成一个由气、液、固组成的多相体系,其盐度、透气性和含水性构成了埋地金属的电化学腐蚀环境,且大多数属于氧化腐蚀。
  在滩涂腐蚀中,化学反应过程受土壤结构及湿度的影响极大,若土壤疏松、干燥,则反应过程不易进行,因为这时缺乏使金属成为水化离子的必要水分。在潮湿的粘性土壤中,氧的渗透和流动速率均较小,但水分充足,透气性不同的土壤形成腐蚀电池,土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。
  2.材料因素
  材料方面主要受合金成分和金属表面状态的影响。一般而言,单相合金比多相合金具有较好的耐腐蚀性,加工粗糙不光滑的表面比磨光的金属表面更容易腐蚀。
  3.防腐层因素
  黄夹克套管和玻璃丝布将钢管和腐蚀介质隔离,切断电化学腐蚀电池的电路。但是,防腐层在管道施工过程中有可能因碰撞而损坏,随着使用时间的慢慢增加和海水的不断侵蚀,防腐层逐渐老化、龟裂、甚至与管体剥离。腐蚀介质从而进入管道外壁,引起管道外腐蚀。
  四、滩涂地埋管道方法
  1.将地埋管线改为地面架高管线。
  空气带来的腐蚀相对土壤的腐蚀可忽略不计,且有较稳定的防腐层的保护,潮湿的空气也不易接触到管壁。维护管桩比维护地下管线更容易、更直观,管桩腐蚀塌陷不会造成直接的污染损失和生产事故。如果管桩腐蚀较严重,可以讲管桩入地部分做与钢管同样材料的防腐,管桩的投入成本可远小于地埋管道检测、更换的系列费用。
  2.加强管道壁厚的检测。
  增加滩涂埋地部分管道管壁的检测频次,更严密的监测腐蚀状况和规律,及时采取防腐措施。
  3.改变管道金属材料。
  在金属表面作氧化处理,镀一层氧化膜(Fe2O3),以达到钢铁防腐蚀的目的。或者,加聚乙烯、聚氨酯等塑料喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。
  参考文献:
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