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摘要:油气储运是现代石油工业的重要环节,连接着油气加工、分配、销售的各个环节。油气储运指的是油气长距离管道运输、储存、配送等各个环节,油气储运技术为国家能源战略的实施作了很大贡献,带动了中国油气管网的发展。但是随着油气储存的发展,管道腐蚀问题也不断严重,因此,油气管道腐蚀成了现阶段威胁油气储运的最重要原因之一。基于此,本文主要分析了油气储运中的管道腐蚀原因及解决措施,以供参考。
关键词:油气储运;管道防腐;问题
引言
随着工业的快速发展,油气运输在工业发展中起到了重要作用,同时在人们的日常生活中也是必不可少的。管道作为油气运输设备的一个重要组件,受到外界因素和油气自身因素以及管道周围介质的影响,而油气在储运过程中存在着很多安全隐患,容易发生火灾,遇到管道腐蚀和油气挥发,使得管道腐蚀更为严重。为了解决这一系列问题,提升油气在运输过程中的运输效率,解决管道腐蚀的问题,找出原因并采取合理的解决措施,进行油气储运时的管道防腐工作。
1油气储运中管道腐蚀原因分析
涂层除了防腐还有减阻作用。总体来看,导致油气储运过程中管道腐蚀的根本原因是管道表层防腐物质的失效,而管道表层防腐物质的实效问题发生的原因很多,本文主要从以下几点对管道腐蚀现象进行分析:
1.1化学腐蚀
化学腐蚀指的是金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。在一定的条件下,非电解质直接与金属表面发生氧化还原反应。在化学腐蚀过程中,电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行,无电流产生。化学腐蚀可以分为以下两种:气体腐蚀。一般是指金属在干燥的气体中发生的腐蚀。例如,用氧气切割和焊接管道时在金属表面产生氧化皮;在非电解质溶液中的腐蚀。例如金属在某些有机液体(如苯、汽油)中的腐蚀。
1.2电化学腐蚀
最常见的电化学腐蚀为缝隙腐蚀,其经常出现的位置是设备中的法兰连接处,或者是垫圈、衬板、缠绕与金属的重叠部位,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,会影响设备的正常运转,严重时会发生意外事故。对于钛及钛合金而言,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,伴随着氧气浓度的不断增加,缝隙腐蚀量也会随之增加;PH值越低,阳极溶解的速度就会越快,缝隙腐蚀量也会逐渐增加;活性阴离子浓度的不断增加,会导致缝隙腐蚀敏感性的升高。但是,某些含氧阴离子的增加会使得缝隙腐蚀量减少。
1.3其他原因
油气储运过程中的管道腐蚀在一定程度上受到管道使用温度、周边物理性质及施工因素影响。其中的温度因素既包括油气储运期间的管道内部温度因素,也包括管道运行期间的环境温度因素,管道安装时的深度对管道后期使用过程中的内外温度有重要影响,管道的腐蚀程度会随温度的上升而提高;其中的施工因素是管道腐蚀问题中不可忽略的影响因素之一,一些施工人员素质差、施工意识不足,对管道铺设及相关施工环节没有进行严格把关,为日后的管道腐蚀埋下了隐患;管道使用过程中还会受周边介质如土壤、土壤中的微生物的影响,由于土壤本身具有一定的复杂性和动态性,在管道建设和规划过程中很难测定目标土壤的实际腐蚀性质,所以这类腐蚀因素是很难控制的。
2油气储运管道防腐的主要措施
2.1利用防腐层技术
防腐层技术就是将惰性金属元素或化合物喷涂在管道内外表层,将金属管材与外界环境相隔绝,从而避免金属锈蚀问题。防腐层技术具有成本低、材料来源广、操作简便等优点,因此在国内外都有着大规模生产使用。国内主要采用的防腐层喷涂材料主要以蓉结环氧分、煤焦油磁漆为主。近年来,随着相关技术的不断发展,国际上又出现了一种新型的防腐技术,即3PE防腐。这种防腐技术能够根据不同油气储运管道的需求,适应管道变化情况,在多种地质环境下都能够发挥很好的抗腐蚀效果。我国自主研发的3PE防腐技术是利用聚乙烯胶带缠绕的方式,施工工艺相对简便,但是防腐年限有待提高。
2.2阴极保护与防腐层技术结合
阴极保护是利用电化学原理的一种防腐措施,根据具体作用形式的不同,又可分为外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。考虑到油气储运管道的实际情况,不可能对整个运输管道施加外接电流,因此采用牺牲阳极的措施,使外加金属上的绝大多数电子都转移到被保护金屬上去,从而使储运管道处于负电位,不会受地下水或海水中阴离子的腐蚀影响。但是阴极保护措施只能应用于管道外部防腐,对内部管道的防腐起不到明显效果。因此,我们采用阴极保护与防腐层相结合的形式,里外结合,确保管道整体防腐效果的实现。需要注意的是,外加金属相当于代替管道“被腐蚀”,随着时间的增加,外加金属会逐渐腐蚀直至消失,此时油气储运管道就是失去阴极保护效果,因此,必须定期更换管道外加金属,确保阴极保护效果的发挥。
2.3利用内部防腐技术
油气大部分都是由化学物质构成,其中含量比较大的有CO2等腐蚀性比较强的化学物质,因此不仅要防止外部环境对油气储运管道的腐蚀,还需要防止内部油气自身对管道的腐蚀。目前我国正在积极的研发防腐效果更佳的内部防腐技术,现今主要使用的是缓蚀试剂,管理维护人员在现有防腐技术的帮助下,需要将缓蚀试剂涂抹输运管道中,尤其是薄弱环节是重点涂抹的位置。为了能够清晰的掌握油气储运管道腐蚀程度,需要安装监控系统,一旦腐蚀程度超过管道承受能力,马上解决。
3油气储运管道采取防腐措施时的注意事项
3.1防腐材料
在防腐技术中,防腐材料的正确选择及其合理应用能够加强防腐效果,所以,在油气储运管道中防腐材料的选择应该根据油气的性质和周围介质的种类来进行,所选的材料在强度、韧性等各个方面都需要满足防腐要求,同时,还应该保证防腐材料的持久性、透水性、土壤腐蚀性等等,这样一来,油气管道才能稳定运行,增大抗腐蚀性,提高油气储运管道的寿命。
3.2解决存在的问题
目前,我国在管道内部进行修正的时候,通常使用的涂层成本较高,质量也没有随着成本高而质量好。针对这种造价高,效果不明显的行为要积极采取措施应对,要在降低投入成本,又能提高质量的前提下,减少对管道的腐蚀性。同时也能延长管道的使用寿命,工作人员在检查管道时,要严谨负责,遇到问题及时上报并能及时地解决问题,把损失降到最低。
结束语
油气储运过程中的管道腐蚀问题已经成为造成能源浪费和经济损失的主要原因之一。导致油气储运过程中管道腐蚀的根本原因是管道表层防腐物质的失效,而管道表层防腐物质的实效问题发生的原因很多,主要有化学腐蚀、电化学腐蚀等因素。油气储运中管道防腐工作的核心和重点是管道防腐层的维护,积极总结油气储运过程中管道防腐经验,加强日常工作中管道工程检验并采取适宜的维护与补救措施,这是维护油气管道的关键所在。
参考文献:
[1]郭承涛,谢书豪,常德伟.油气储运中的管道防腐问题研究[J].化工管理,2017,01:161.
[2]雷振邦.试论油气储运中的管道防腐问题[J].石化技术,2017,01:31.
[3]宋婉婷.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2015,17:33.
关键词:油气储运;管道防腐;问题
引言
随着工业的快速发展,油气运输在工业发展中起到了重要作用,同时在人们的日常生活中也是必不可少的。管道作为油气运输设备的一个重要组件,受到外界因素和油气自身因素以及管道周围介质的影响,而油气在储运过程中存在着很多安全隐患,容易发生火灾,遇到管道腐蚀和油气挥发,使得管道腐蚀更为严重。为了解决这一系列问题,提升油气在运输过程中的运输效率,解决管道腐蚀的问题,找出原因并采取合理的解决措施,进行油气储运时的管道防腐工作。
1油气储运中管道腐蚀原因分析
涂层除了防腐还有减阻作用。总体来看,导致油气储运过程中管道腐蚀的根本原因是管道表层防腐物质的失效,而管道表层防腐物质的实效问题发生的原因很多,本文主要从以下几点对管道腐蚀现象进行分析:
1.1化学腐蚀
化学腐蚀指的是金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。在一定的条件下,非电解质直接与金属表面发生氧化还原反应。在化学腐蚀过程中,电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行,无电流产生。化学腐蚀可以分为以下两种:气体腐蚀。一般是指金属在干燥的气体中发生的腐蚀。例如,用氧气切割和焊接管道时在金属表面产生氧化皮;在非电解质溶液中的腐蚀。例如金属在某些有机液体(如苯、汽油)中的腐蚀。
1.2电化学腐蚀
最常见的电化学腐蚀为缝隙腐蚀,其经常出现的位置是设备中的法兰连接处,或者是垫圈、衬板、缠绕与金属的重叠部位,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,会影响设备的正常运转,严重时会发生意外事故。对于钛及钛合金而言,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,伴随着氧气浓度的不断增加,缝隙腐蚀量也会随之增加;PH值越低,阳极溶解的速度就会越快,缝隙腐蚀量也会逐渐增加;活性阴离子浓度的不断增加,会导致缝隙腐蚀敏感性的升高。但是,某些含氧阴离子的增加会使得缝隙腐蚀量减少。
1.3其他原因
油气储运过程中的管道腐蚀在一定程度上受到管道使用温度、周边物理性质及施工因素影响。其中的温度因素既包括油气储运期间的管道内部温度因素,也包括管道运行期间的环境温度因素,管道安装时的深度对管道后期使用过程中的内外温度有重要影响,管道的腐蚀程度会随温度的上升而提高;其中的施工因素是管道腐蚀问题中不可忽略的影响因素之一,一些施工人员素质差、施工意识不足,对管道铺设及相关施工环节没有进行严格把关,为日后的管道腐蚀埋下了隐患;管道使用过程中还会受周边介质如土壤、土壤中的微生物的影响,由于土壤本身具有一定的复杂性和动态性,在管道建设和规划过程中很难测定目标土壤的实际腐蚀性质,所以这类腐蚀因素是很难控制的。
2油气储运管道防腐的主要措施
2.1利用防腐层技术
防腐层技术就是将惰性金属元素或化合物喷涂在管道内外表层,将金属管材与外界环境相隔绝,从而避免金属锈蚀问题。防腐层技术具有成本低、材料来源广、操作简便等优点,因此在国内外都有着大规模生产使用。国内主要采用的防腐层喷涂材料主要以蓉结环氧分、煤焦油磁漆为主。近年来,随着相关技术的不断发展,国际上又出现了一种新型的防腐技术,即3PE防腐。这种防腐技术能够根据不同油气储运管道的需求,适应管道变化情况,在多种地质环境下都能够发挥很好的抗腐蚀效果。我国自主研发的3PE防腐技术是利用聚乙烯胶带缠绕的方式,施工工艺相对简便,但是防腐年限有待提高。
2.2阴极保护与防腐层技术结合
阴极保护是利用电化学原理的一种防腐措施,根据具体作用形式的不同,又可分为外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。考虑到油气储运管道的实际情况,不可能对整个运输管道施加外接电流,因此采用牺牲阳极的措施,使外加金属上的绝大多数电子都转移到被保护金屬上去,从而使储运管道处于负电位,不会受地下水或海水中阴离子的腐蚀影响。但是阴极保护措施只能应用于管道外部防腐,对内部管道的防腐起不到明显效果。因此,我们采用阴极保护与防腐层相结合的形式,里外结合,确保管道整体防腐效果的实现。需要注意的是,外加金属相当于代替管道“被腐蚀”,随着时间的增加,外加金属会逐渐腐蚀直至消失,此时油气储运管道就是失去阴极保护效果,因此,必须定期更换管道外加金属,确保阴极保护效果的发挥。
2.3利用内部防腐技术
油气大部分都是由化学物质构成,其中含量比较大的有CO2等腐蚀性比较强的化学物质,因此不仅要防止外部环境对油气储运管道的腐蚀,还需要防止内部油气自身对管道的腐蚀。目前我国正在积极的研发防腐效果更佳的内部防腐技术,现今主要使用的是缓蚀试剂,管理维护人员在现有防腐技术的帮助下,需要将缓蚀试剂涂抹输运管道中,尤其是薄弱环节是重点涂抹的位置。为了能够清晰的掌握油气储运管道腐蚀程度,需要安装监控系统,一旦腐蚀程度超过管道承受能力,马上解决。
3油气储运管道采取防腐措施时的注意事项
3.1防腐材料
在防腐技术中,防腐材料的正确选择及其合理应用能够加强防腐效果,所以,在油气储运管道中防腐材料的选择应该根据油气的性质和周围介质的种类来进行,所选的材料在强度、韧性等各个方面都需要满足防腐要求,同时,还应该保证防腐材料的持久性、透水性、土壤腐蚀性等等,这样一来,油气管道才能稳定运行,增大抗腐蚀性,提高油气储运管道的寿命。
3.2解决存在的问题
目前,我国在管道内部进行修正的时候,通常使用的涂层成本较高,质量也没有随着成本高而质量好。针对这种造价高,效果不明显的行为要积极采取措施应对,要在降低投入成本,又能提高质量的前提下,减少对管道的腐蚀性。同时也能延长管道的使用寿命,工作人员在检查管道时,要严谨负责,遇到问题及时上报并能及时地解决问题,把损失降到最低。
结束语
油气储运过程中的管道腐蚀问题已经成为造成能源浪费和经济损失的主要原因之一。导致油气储运过程中管道腐蚀的根本原因是管道表层防腐物质的失效,而管道表层防腐物质的实效问题发生的原因很多,主要有化学腐蚀、电化学腐蚀等因素。油气储运中管道防腐工作的核心和重点是管道防腐层的维护,积极总结油气储运过程中管道防腐经验,加强日常工作中管道工程检验并采取适宜的维护与补救措施,这是维护油气管道的关键所在。
参考文献:
[1]郭承涛,谢书豪,常德伟.油气储运中的管道防腐问题研究[J].化工管理,2017,01:161.
[2]雷振邦.试论油气储运中的管道防腐问题[J].石化技术,2017,01:31.
[3]宋婉婷.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2015,17:33.