武德任(中油遼河工程有限公司,遼寧　盤錦　124010)

淺析油氣管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

武德任(中油遼河工程有限公司,遼寧盤錦124010)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)天然氣和原油的需要越來(lái)越多，油氣輸送管道扮演者越來(lái)越重要的角色，油氣管網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)覆蓋全國(guó)大部分省區(qū)，但是管道腐蝕問(wèn)題一直制約著管道建設(shè)，本文就管道防腐技術(shù)進(jìn)行粗淺的探討。

油氣管道；腐蝕；防腐技術(shù)；安全事故；管理；應(yīng)用

我們國(guó)家在20世紀(jì)50年代，開(kāi)始了管道防腐技術(shù)的研究，管道腐蝕是管道投產(chǎn)運(yùn)行后的常見(jiàn)問(wèn)題，所以在管道設(shè)計(jì)、施工中必須采取防腐措施，最大限度減少管道腐蝕速度，強(qiáng)化管道設(shè)計(jì)、施工的質(zhì)量管理，而質(zhì)量管理控制在國(guó)內(nèi)的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中有明確的要求，可是在建設(shè)過(guò)程中由于工期緊，對(duì)管道腐蝕的重視程度不夠，為了趕進(jìn)度，一些管理措施跟不上，保護(hù)效果欠佳。致使管道的長(zhǎng)期安全平穩(wěn)運(yùn)行埋下了安全的隱患，管道腐蝕現(xiàn)象是一種無(wú)法避免的自然現(xiàn)象，管道投運(yùn)后雖然有陰極保護(hù)對(duì)管道進(jìn)行腐蝕保護(hù)，但也只能減緩管道腐蝕速率，經(jīng)過(guò)一定運(yùn)營(yíng)時(shí)間后，管道外防腐層損傷點(diǎn)將或早或晚，不可避免的發(fā)展成為局部腐蝕點(diǎn)，加快管道腐蝕速率。嚴(yán)重破損的腐蝕點(diǎn)最終會(huì)發(fā)生管道腐蝕穿孔事故，嚴(yán)重發(fā)生環(huán)境污染和爆炸事故，給運(yùn)營(yíng)單位造成巨大損失，根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)管道事故中，腐蝕造成的破壞約占30%。所以研究和重視油氣管道防腐技術(shù)的意義重大。

1　管道腐蝕的原因分析

我們國(guó)家投產(chǎn)的油氣輸送管道多為金屬管道，金屬管道在其運(yùn)行上有很大的優(yōu)點(diǎn)，但是由于金屬的固有屬性和缺陷，在輸送的介質(zhì)和接觸的復(fù)雜環(huán)境下和氧、水等化學(xué)離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，造成腐蝕。在化學(xué)作用的過(guò)程中，出現(xiàn)了電極電位的差別，造成電子的移動(dòng)，電極相對(duì)低的部位就會(huì)失去電子，失電后形成陽(yáng)極，相反在電極電位較高的部位，就會(huì)從電極較低的部位獲得相應(yīng)的電子，形成陰極，達(dá)到新的平衡。由于管道輸送的介質(zhì)復(fù)雜，加速了這種化學(xué)反應(yīng)，致使管道在化學(xué)放應(yīng)下生銹。反應(yīng)強(qiáng)烈的地方多發(fā)生在管口、管道內(nèi)側(cè)、接頭位置，這些位置防腐措施往往比較薄弱，在化學(xué)腐蝕的作用下，發(fā)生穿孔、泄漏造成安全事故，影響管道的安全運(yùn)行。管道在地下還受到地下環(huán)境的影響，與土壤的酸堿度以及土壤里的微生物、地下水、埋層的溫度變化相關(guān)，通常溫度高的地區(qū)，地下化學(xué)離子活躍就會(huì)加劇管道的腐蝕，長(zhǎng)期作用在管道外壁的地下腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致防腐層破壞，加上埋地?cái)D壓，受力不均，就會(huì)發(fā)生管道變形，導(dǎo)致防腐層剝離，管線破裂，在這類地區(qū)投產(chǎn)管道應(yīng)該充分考慮腐蝕的因素影響。有的地區(qū)的土壤應(yīng)力、作用的外力和管道防腐材料老化是管道破裂的直接原因。另外在施工的過(guò)程中，由于施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)方案施工，違章操作，或者材料把關(guān)存在漏洞，采用鹽酸等化學(xué)物質(zhì)處理金屬管道的內(nèi)壁，也會(huì)造成在有結(jié)垢是會(huì)加快管道內(nèi)壁的腐蝕。導(dǎo)致剛投產(chǎn)的管線就會(huì)發(fā)生泄漏。

2　油氣管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

2.1防腐層與陰極保護(hù)及其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用

我國(guó)比較使用廣泛的就是陰極保護(hù)和防護(hù)涂層的聯(lián)合使用，效果也比較的好。陰極保護(hù)設(shè)計(jì)與模擬優(yōu)化、陰極保護(hù)系統(tǒng)故障診斷與排除、防腐材料研發(fā)、防腐層結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)、腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)等逐漸得到應(yīng)用。防腐涂層評(píng)價(jià)技術(shù)是采用PCM、CIPS/DCVG等技術(shù)，通過(guò)外腐蝕直接評(píng)估程序，結(jié)合試驗(yàn)室測(cè)試對(duì)埋地管道外防腐涂層性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)開(kāi)展了站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)對(duì)干線及外部結(jié)構(gòu)的干擾、密集金屬結(jié)構(gòu)區(qū)陰極保護(hù)屏蔽和減緩措施研究，解決了儲(chǔ)罐和站場(chǎng)埋地管網(wǎng)的腐蝕問(wèn)題。陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)是針對(duì)埋地管道受到外部直流、交流雜散干擾的問(wèn)題，開(kāi)展雜散電流干擾規(guī)律及減緩措施研究。

2.2油氣管道內(nèi)壁腐蝕控制技術(shù)

我們的油氣輸送管道，介質(zhì)復(fù)雜，各地域腐蝕成分不同，多數(shù)含有硫化氫、二氧化碳、水等，這些介質(zhì)接觸管壁必然造成管道的腐蝕，所在地區(qū)地堿性土砂石對(duì)管道及防護(hù)層產(chǎn)生腐蝕破壞，管道一旦泄漏，短時(shí)間難以發(fā)現(xiàn)，處理泄漏難度也大，很可能發(fā)生“蒸氣云”爆炸的災(zāi)難性事故。目前有一種管道緩蝕劑，對(duì)內(nèi)壁腐蝕起到很好的保護(hù)作用。

2.3選擇合理的材料

按照設(shè)計(jì)方案，選擇合理的材料是防腐的關(guān)鍵，我們?cè)诓牧系倪x擇上根據(jù)設(shè)計(jì)年限，在保證材料的韌性和強(qiáng)度的前提下，還要考慮現(xiàn)工藝條件下的維修和焊接的方便。在同等條件下優(yōu)選耐腐蝕踩樓，按照經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理、技術(shù)操作簡(jiǎn)單、適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境。對(duì)防腐本身要求具有良好的透水性、透氣性、絕緣性等特點(diǎn)，和土壤具有良好的親和力，自身具有抵御土壤的腐蝕能力。目前防腐材料很多，根據(jù)優(yōu)缺點(diǎn)和施工條件，具體情況具體分析。外部環(huán)境復(fù)雜的情況下，地下土壤化學(xué)離子活躍，地層溫度高，地層水多的地方，像南方的低洼地、沼澤等優(yōu)選的材料能夠有效的將管道和水進(jìn)行隔離。熱輸管線選擇FBE熔結(jié)環(huán)氧涂層等具有較強(qiáng)耐溫性能的腐蝕材料。對(duì)于施工條件復(fù)雜的區(qū)域，例如山地、溝壑等。管線吊裝施工的過(guò)程中，受環(huán)境的限制，容易發(fā)生碰撞，在這類地區(qū)優(yōu)選抗沖擊較好的3PE防腐鋼管，回填管溝是礫石和隔壁地段的應(yīng)該選擇抗擠壓的管材。管線在設(shè)計(jì)和投產(chǎn)時(shí)也要充分考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，根據(jù)管道的使用壽命設(shè)計(jì)管道的防腐年限，不能使用超長(zhǎng)期的高價(jià)格的防腐材料，結(jié)合工程使用壽命，合理的降低成本支出。由于工期的限制，材料的供應(yīng)也是防腐材料選擇的一個(gè)影響因素，選擇安裝方便，補(bǔ)修技術(shù)簡(jiǎn)單。供應(yīng)材料因地制宜，選取方便等。

3　結(jié)語(yǔ)

目前輸油輸氣管道越來(lái)越錯(cuò)綜復(fù)雜，管道沿程的安全問(wèn)題越來(lái)越牽扯我們更多的精力和人力。長(zhǎng)輸管道是重要的能源輸送動(dòng)脈，也是安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，管道在運(yùn)行過(guò)程中往往受到多種因素的侵?jǐn)_，如：施工質(zhì)量、管道內(nèi)外腐蝕、機(jī)械撞擊等。天然氣管線一旦失效泄漏則極易引起火災(zāi)爆炸，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損害。我們國(guó)家防腐技術(shù)最近幾年發(fā)展較快，但是在涂層質(zhì)量的穩(wěn)定性、跟蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)、補(bǔ)口技術(shù)、評(píng)估技術(shù)手段、生產(chǎn)成本方面都落后發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，研究天然氣管道的防腐技術(shù)對(duì)保障人員生命及財(cái)產(chǎn)安全具有重要的意義。

［1］王要軍.淺談?dòng)蜌夤艿腊惭b施工層面的防腐［J］.科技致富向?qū)?2011（20）