付偉林
摘 要:天然氣與石油資源是一種不可再生能源,在對其進行利用時,通常采取管道運輸?shù)姆绞?。管道運輸具有明顯的優(yōu)勢:成本低、效率高,目前,已經(jīng)成為油氣輸送的主要形式。但管道運輸受到外界因素和內(nèi)部因素的雙重影響,很容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。本文主要對油氣管道腐蝕的類型和機理進行分析,從而提出油氣管道腐蝕檢測技術(shù)和防腐措施,希望減少油氣管道的腐蝕現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:油氣管道;腐蝕檢測技術(shù);防腐措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.013
隨著油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,油氣管道輸送成為了主要的運輸方式。但是在運輸過程中,腐蝕現(xiàn)象相對嚴重,這阻礙了油氣管道的使用,甚至會引發(fā)安全問題。油氣管道腐蝕的直接結(jié)果是造成油氣泄露,由油氣泄露引發(fā)的事故的比重較大。為了降低事故的發(fā)生率,應(yīng)該采取防腐措施,并結(jié)合油氣管道腐蝕檢測技術(shù),對油氣管道進行綜合評價。油氣管道腐蝕是油氣企業(yè)的重點關(guān)注問題,也是石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題,因此,需要加大人力、財力、精力,不斷對其進行探究,以期解決腐蝕問題。
1 油氣管道腐蝕的類型和機理
(1)腐蝕類型。經(jīng)過調(diào)查顯示,我國的油氣管道的平均使用壽命是有限的,一旦超出期限,便會出現(xiàn)腐蝕等一系列現(xiàn)象。對于油氣管道腐蝕來說,它與油氣管道的材質(zhì)息息相關(guān),發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的本質(zhì)是油氣管道中的某些成分與空氣中的元素相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果。管道腐蝕可分為不同的類型,本文主要以下幾種進行探討:氧氣腐蝕,管道的鐵與空氣中的氧氣和水發(fā)生氧化作用;H2S腐蝕,它是一種弱酸,在酸性條件下,管道很容易發(fā)生腐蝕;土壤腐蝕,由于油氣管道深埋于地下,長時間受到土壤環(huán)境的制約。
(2)腐蝕機理。管道腐蝕的類型與它的腐蝕機理息息相關(guān),一般來說,造成油氣管道腐蝕的主要原因是油氣管道與周圍的環(huán)境發(fā)生了某種反應(yīng)。另外,如果管理不當,也會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。在進行管道設(shè)計時,如果存在質(zhì)量問題或者未能滿足相關(guān)標準,在投入使用過程中,會出現(xiàn)嚴重的問題。油氣管道的材質(zhì)也是產(chǎn)生腐蝕的原因之一,如果油氣管道存在著較多的非金屬成分,會通過化學反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。與此同時,外界因素如溫度、水分達到一定的程度時,會為油氣管道腐蝕提供動力。此外,在對管道進行鋪設(shè)的過程中,如果不能平衡與環(huán)境的關(guān)系,將會嚴重影響油氣管道的使用。
2 油氣管道腐蝕的檢測技術(shù)分析
2.1 外防腐層檢測技術(shù)
外防腐層檢測是腐蝕檢測的關(guān)鍵,外防腐層檢測技術(shù)的服務(wù)對象是油氣管道的外防腐層,通過檢測,能夠直觀的體現(xiàn)出油氣管道的腐蝕情況。外防腐層檢測技術(shù)包括多種,本文主要對較為常用的幾種進行分析:一,電位梯度法,它主要以信號為載體,一旦發(fā)生破損,將會在管道周圍形成電源電場,從而確定其位置。它便于操作、可行性和準確度高。二,磁場分布法,這種方法容易受外界因素的干擾,會受到管道的埋藏深度的限制,且測量相對不精確。三,等效電流梯度法,通過增加電流、對比等效電流值進行檢測,這種方法的主要缺陷就是很難確定具體的腐蝕部位。四,多頻管中電流法(PCM),該方法通過對于狡辯電流梯度法的利用,在管道和大地之間施加某一個頻率的正弦電壓,并且向待檢測的管道發(fā)射檢測信號電流,然后通過管道上方地面的磁場強度來對于管中電流的變化加以換算,對于管道支線位置和破損缺陷有效地加以判斷。
2.2 管體檢測技術(shù)
管體的檢測技術(shù)能夠直接判斷腐蝕情況,一般來說,油氣管道深埋于地下,要想對管體進行檢測,需要首先明確管體的檢測技術(shù)。管體檢測技術(shù)包括三大類:直接檢測、內(nèi)檢測、不開挖檢測。其中,最為常用的便是直接檢測法。直接檢測法雖然具有一定的缺陷,但實用性較高。目視法、滲透法的操作性較強、方便,但卻受到精確度的限制;而漏磁法雖然能夠保證精確度,但不適用于大面積的管道檢測。管體檢測技術(shù)相對較多,在實際檢測中,應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇最優(yōu)的檢測技術(shù),以提高效率和準確度。
2.3 泄露檢測技術(shù)
泄露是油氣管道腐蝕中最為嚴重的問題,因此,泄露檢測技術(shù)必不可少?,F(xiàn)階段,泄露檢測技術(shù)已經(jīng)成為油氣企業(yè)和管道制造企業(yè)關(guān)注的重點,經(jīng)過長期的研發(fā)和調(diào)試,檢測技術(shù)相對成熟,但缺乏一定的標準。直接觀察法、電纜法、電流梯度法是最為常用、有效的幾種方法。
3 油氣管道的防腐措施
3.1 合理選擇管道材質(zhì)
一般來說,管道的材料由鋼材組成,在油氣輸送過程中,會與空氣、油氣中某些成分發(fā)生作用,從而影響管道的質(zhì)量和運輸效率。因此,應(yīng)該選擇合理的管道材質(zhì)。玻璃鋼、塑料的性能相對穩(wěn)定,且具有環(huán)保性。但這兩種材質(zhì)仍然存在一定的缺陷,需要相關(guān)人員不斷探究,以獲取性能穩(wěn)定、承載力強的新型材料。
3.2 防腐涂層
防腐涂層能夠阻止管道的氧化,也是最為有效的防腐措施。防腐涂層主要對油氣管道起到保護作用,通常所用的防腐涂層包括以下幾種:聚乙烯、非金屬、納米材料。它們的原理相同,都是在管道內(nèi)、外部位涂不同材質(zhì)的防腐層,從而阻止油氣管道與外界因素和油氣的接觸,從根本上降低腐蝕現(xiàn)象。
3.3 電化學防腐
管道中產(chǎn)生電流是造成電腐蝕的主要原因,電化學防腐主要是對電流的電勢進行改變,從而阻止管道腐蝕的發(fā)生。電化學防腐技術(shù)主要通過電極對管道進行保護,降低管道端的電子流動,從而實現(xiàn)防腐的目的。
4 總結(jié)
油氣管道腐蝕檢測技術(shù)需要以電子技術(shù)為基礎(chǔ),它是油氣管道評價的主要依據(jù),通過油氣管道腐蝕檢測技術(shù),能夠確定油氣管道的腐蝕位置和程度,便于后期的維護和養(yǎng)護。油氣管道檢測技術(shù)的應(yīng)用大大提高了油氣管道運輸?shù)男?。目前,油氣管道腐蝕檢測技術(shù)仍然在不斷發(fā)展,但在檢測過程中,仍然會受到相關(guān)因素的限制,很大程度地制約了檢測技術(shù)的應(yīng)用,因此,需要從多個方面采取防腐措施,以延長油氣管道的使用壽命。
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