摘 要:石油管道是資源運輸?shù)闹饕緩剑苯雨P系到資源的運輸效率。隨著石油工業(yè)的發(fā)展,社會逐漸提高對石油管道的重視度,特別是管道防腐,積極構建運輸石油的穩(wěn)定環(huán)境。針對石油管道防腐,提出有效的工程技術,確保石油管道的優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。因此,本文通過對石油管道工程的現(xiàn)狀進行研究,分析防腐技術的應用。
關鍵詞:石油資源;管道工程;防腐技術
中圖分類號:TE988.2 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)18-0357-01
管道工程是石油資源運輸?shù)某S猛緩?,既可以避免石油在運送過程中出現(xiàn)損失,又可以提高石油的運輸效率。為保障石油管道的質(zhì)量價值,必須降低管道腐蝕影響。目前,石油工程建設的過程中,主動利用防腐技術,改善管道運輸環(huán)境,提高運輸水平?;谑唾Y源的特殊性,重點加強管道防腐的建設力度,做好科學防腐的工作,確保石油管道工程的安全性,穩(wěn)定管道性能。
1 石油管道腐蝕的原因分析
從實際的情況進行分析,當前石油輸送管道采用的是直縫電阻焊鋼管、碳素鋼無縫鋼管和螺旋焊縫鋼管,都是較為特殊的鋼材結構,有著較為嚴格的質(zhì)量、規(guī)格和施工要求。鋪設石油輸送管道一般采用兩種方式:①架空;②埋地。根據(jù)現(xiàn)場或其他需要進行選擇。但無論采用那種鋪設方式,金屬管道都會同周圍的其他介質(zhì)發(fā)生接觸,在環(huán)境、溫度和其他因素的共同作用下發(fā)生化學作用或電化學作用,最后引起管道表面發(fā)生銹蝕。根據(jù)管道腐蝕過程的不同,管道腐蝕的原因可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。
(1)化學腐蝕。由物質(zhì)間發(fā)生化學作用而引起的腐蝕叫化學腐蝕。當金屬長時間裸露在空氣中時,就會與空氣中的氧氣、硫化氫、二氧化硫、氯氣等發(fā)生接觸,在金屬表面上就會生成氧化物、硫化物或氯化物等。通常,金屬管道在干燥和常溫的空氣里并不容易被腐蝕,但在高溫下就容易被氧化,同時還會發(fā)生脫碳現(xiàn)象。另一方面,管道中輸送的石油品中還含有多種形式的有機硫化物、環(huán)烷酸等化學物質(zhì),它們的化學特性對金屬管道會產(chǎn)生化學腐蝕。
(2)電化學腐蝕。當金屬和電解質(zhì)溶液發(fā)生接觸時,由電化學作用而引起的腐蝕叫電化學腐蝕。當金屬管道與含有水分的大氣、土壤、湖泊、海洋等介質(zhì)發(fā)生接觸時,介質(zhì)中含有的二氧化碳、二氧化硫、氯化鈉及灰塵都是電解質(zhì)溶液,而且濃度不同,性質(zhì)各異。當管道暴露在潮濕空氣中時,由于管道表面的吸附作用,就容易使管道表面覆蓋上一層極薄的水膜。這時,鐵和雜質(zhì)緊密接觸,在鐵和雜質(zhì)之間不斷進行電化學反應。鐵變成鐵離子進入水膜,多余的電子移向雜質(zhì),經(jīng)過反應,生成氫氧化鐵,附著在鐵表面,形成紅褐色鐵銹,這樣,管道便很快被腐蝕了。
2 石油管道工程的防腐技術
根據(jù)石油管道工程發(fā)生腐蝕的分類情況,提出可用的防腐技術,確保石油管道的穩(wěn)定環(huán)境,有效防止管道腐蝕。
2.1 陰極防腐技術
陰極防腐技術主要是抑制電化學腐蝕,在電化學腐蝕的多發(fā)地帶,增設外加電流,轉(zhuǎn)化石油管道在腐蝕反應中的角色,作為陰極端,抑制金屬離子轉(zhuǎn)移。主要的保護技術分為兩種:①利用直流電,直接通向管道,將腐蝕成功引向陽極,防止管道腐蝕;②控制負電位,采用負性電位比較強的金屬,連接在管道外部,遵循金屬負電位>管道的原則,促使腐蝕反應發(fā)生在負性比較強的金屬表面,以此實現(xiàn)管道保護。
2.2 涂層外防腐技術
涂層外防腐技術在管道防腐中比較常用,具備成本適宜、效果明顯的特點。涂層外防腐的原理是:阻隔管道與含氧物質(zhì)的接觸,合理利用涂料,完善管道。此技術的防腐效果與技術發(fā)展有密切的關系,例舉效益比較高的涂層外防腐技術,體現(xiàn)管道防腐的水平。
(1)無機非金屬。在傳統(tǒng)涂層技術的基礎上,利用新技術,提高管道抗腐蝕、抗氧化的能力。將陶瓷類的絕緣涂層,涂刷于管道外壁,穩(wěn)定管道金屬壁,防止化學反應,除此以外,還包括玻璃、搪瓷等涂料,不僅可以防止管道腐蝕,還可以避免管道磨損,此技術的應用逐漸成熟,在鋼制材料石油管道中應用最為廣泛,防腐的效果非常明顯,延長管道的使用壽命。
(2)環(huán)氧涂層。此技術比較復雜,首先需要配合涂料,合理搭配環(huán)氧材料、粘合劑以及復合材料等,融合成新型涂料,體現(xiàn)高性能的機械特點,基本可以用于各類材質(zhì)的石油管道,屬于先進技術,防腐蝕能力較好。
(3)改性涂層。利用納米技術,臨界與有機和無機材料,實行充分改進后,用于石油管道,體現(xiàn)抗水、防腐能力。
2.3 緩蝕防腐技術
緩蝕技術是管道防腐最基礎的方式,直接在石油管道工程施工時,增加緩蝕劑具備防腐特性的試劑,避免石油管道受化學反應的影響,出現(xiàn)腐蝕,還可抵抗環(huán)境輻射,緩蝕劑不能完成主體防腐,所以其在防腐技術中屬于輔助性的,在延緩管道腐蝕的基礎上,配合其他防腐技術,完成管道防腐。
2.4 內(nèi)部防腐技術
由于運輸石油的質(zhì)量存在差異,石油內(nèi)各物質(zhì)的含量程度不同,對內(nèi)部管道造成一定的腐蝕,利用內(nèi)部防腐技術,確保內(nèi)管道穩(wěn)定。對石油內(nèi)部管道實行耐油防腐處理,此類涂料穩(wěn)定性強,既不會對運輸石油產(chǎn)生影響,也不會造成管道污染,強化內(nèi)管道的性能。實際工程中,確保底材工藝完成后,進行除銹,達到相關標準后,涂抹耐油材料,根據(jù)石油管道的具體情況,確定耐油厚度,避免影響內(nèi)部空間。
3 石油管道工程防腐技術的發(fā)展
目前,針對石油管道工程的防腐處理,主要是利用科學的防腐技術,在石油管道使用或施工的過程中,給予防腐干預,一旦防腐技術出現(xiàn)問題,同樣不能抑制腐蝕發(fā)生,而且防腐技術對化學腐蝕和電化學腐蝕效果明顯,在生物腐蝕方面并沒有體現(xiàn)高效性,只能單純阻擋生物與管道接觸,無法避免防腐技術自身的影響。
4 結束語
防腐技術著實提高石油管道工程的穩(wěn)定能力,避免石油運送受到腐蝕干擾,同時避免石油本身對管道的影響。防腐技術在使用與發(fā)展的過程中,表現(xiàn)出成熟狀態(tài),發(fā)揮防腐效益,營造安全的管道環(huán)境。隨著石油事業(yè)的開發(fā),管道防腐上面臨巨大壓力,必須借助科學技術的支持,才可體現(xiàn)管道防腐的明顯效果,優(yōu)化管道環(huán)境。
參考文獻
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收稿日期:2018-5-24