呂佳璘
摘要:油氣集輸是繼石油開采后石油生產(chǎn)過程中的又一個(gè)重要生產(chǎn)環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到開采原油的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,而這一環(huán)節(jié)又是遭遇腐蝕破壞最嚴(yán)重的環(huán)節(jié)之一。而土壤、雜散電流、微生物等對(duì)埋地管線也會(huì)造成很大的外腐蝕問題。油氣管道腐蝕問題遍及油氣開采、儲(chǔ)運(yùn)等油氣生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),已成為制約油氣田安全與降本增效的重要因素。
關(guān)鍵詞:油氣管道;腐蝕;影響因素;防腐措施
文章首先對(duì)油氣管道腐蝕的影響因素進(jìn)行了分析,并對(duì)油氣管道的防腐措施展開了相應(yīng)的研討,旨在提升油氣管道的質(zhì)量,保證油氣管道正常運(yùn)輸,希望為相關(guān)人員提供一定的參考價(jià)值。
1油氣管道腐蝕的影響因素分析
在油氣管道建設(shè)的過程中,管道周圍的介質(zhì)會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生不同程度的腐蝕作用。對(duì)于不同的腐蝕介質(zhì)來說,其腐蝕強(qiáng)弱是不同的,所以在遠(yuǎn)距離進(jìn)行油氣管道運(yùn)輸,就需要對(duì)其腐蝕性進(jìn)行評(píng)定。
1.1土壤腐蝕
一般來說,油氣管道都是埋藏在地下的,這就難免會(huì)使管道被土壤所腐蝕。對(duì)于土壤介質(zhì)來說,由其引發(fā)的腐蝕大部分為電化學(xué)腐蝕,而影響土壤腐蝕的因素非常。在管道的深埋中主要的影響因素為土壤電阻率、還原電位及含鹽量的多少,另外地下水與空氣的含量、溫度的高低以及酸度的大小等也會(huì)造成管道的腐蝕。
1.2周圍介質(zhì)及溫度
管道周圍的物理性狀也會(huì)給管道造成一定的影響,如果管道周圍的土壤出現(xiàn)水分交替變化,或者地下水發(fā)生變化和植物根系的影響,都可能會(huì)造成管道的腐蝕情況出現(xiàn)。此外,如果溫度升高,管道腐蝕的速度也會(huì)加快,而溫度的高低取決于管道敷設(shè)的深度。因此,在埋置管道的過程中,一定要保證管道埋設(shè)深度的合理性,設(shè)定預(yù)埋深度,以減少管道腐蝕情況的發(fā)生。
1.3施工因素的影響
在油氣管道施工的過程中,施工因素也會(huì)給管道腐蝕帶來一定程度的影響。一般來說,影響管道腐蝕的因素主要有管道材料的質(zhì)量、施工操作人員的責(zé)任心以及施工技術(shù)水平。因此,在實(shí)際施工的過程中,如果無法充分結(jié)合施工因素與具體的施工環(huán)境,就會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響,進(jìn)而引發(fā)管道質(zhì)量問題。
2油氣管道的防腐措施
2.1涂抹防腐絕緣層
防腐絕緣層是埋地輸油管道防腐技術(shù)措施中重要的組成部分,它可以將管道與外界土壤環(huán)境阻隔起來,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的保護(hù)作用,同時(shí)其還會(huì)對(duì)管道的運(yùn)行與保護(hù)效果產(chǎn)生極大的影響。一般來說,常用的表面防腐材料主要包括石油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯塑料、粉末環(huán)氧樹脂、硬質(zhì)聚氨酷泡沫塑料等。對(duì)管道防腐層的基本要求主要有:第一,和金屬具有很好的粘結(jié)性;第二,電絕緣性能比較好;第三,防水與化學(xué)穩(wěn)定性比較好;第四,機(jī)械強(qiáng)度與韌性比較高,耐熱與抗低溫脆性比好;第五,耐陰極剝離性能好;第六,抗微生物腐蝕;第七,破損后易修復(fù),并要求價(jià)格低和便于施工。
2.2陰極保護(hù)技術(shù)
通常來說,陰極保護(hù)的方法主要有兩種,分別為陽極法與強(qiáng)制電流保護(hù)法。針對(duì)口徑比較大的運(yùn)輸管道來說,大部分采用強(qiáng)制電流為主、犧牲陽極為輔的陰極保護(hù)法。陰極保護(hù)法的防腐機(jī)理為:首先將適量的直流電輸入油氣集輸管內(nèi),然后在管道的陽極裝置內(nèi)插入一個(gè)大陰極,以消除由于金屬成分不同而產(chǎn)生的電位差,腐蝕電流減為零,這樣就可以避免管道受到電化學(xué)腐蝕的作用。為了避免陰極保護(hù)電流出現(xiàn)流失的現(xiàn)象,就需要在管道進(jìn)口與出口的位置設(shè)置電絕緣裝置。為防止管道防腐蝕層或絕緣接頭遭受需擊或電力故障而引起破壞,在絕緣接頭位置安裝鋅接地電池。在大型河流穿越段的兩岸邊各安裝一組鋅合金犧牲陽極以加強(qiáng)保護(hù)。陰極保護(hù)技術(shù)是埋地油氣管道土壤防腐控制的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、有效的措施,它具有投資少、管線維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn),在埋地金屬管道等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,有效延氏了金屬管道設(shè)施的使用壽命。
2.3投放化學(xué)藥劑防腐
這里所說的化學(xué)藥劑主要包含殺菌劑、緩蝕劑以及降粘劑。對(duì)于殺菌劑來說,其主要在一些以微生物腐蝕為主的油氣管道中較為適用,它可以將各類微生物殺滅,具有很好的效果;而緩蝕劑則具有比較廣泛的使用范圍,按照腐蝕作用機(jī)理的不同,就應(yīng)采用不同的緩蝕劑。緩蝕劑主要是通過氧化還原反應(yīng)、沉淀反應(yīng)以及吸附作用等各類化學(xué)反應(yīng),形成保護(hù)膜,阻止油氣水等對(duì)管道的腐蝕,它具有成本低、功能性強(qiáng)、適用性廣的特點(diǎn);降粘劑主要是通過減少流體在管道內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,從而降低與管道面的接觸時(shí)間來控制腐蝕,它一般應(yīng)用于稠油的運(yùn)輸過程中。
2.4非金屬管的應(yīng)用
現(xiàn)階段,油氣管道中更多的采用穩(wěn)定性比較強(qiáng)的非金屬管材,而不再使用金屬管材。具體有如下幾種:第一,玻璃鋼管。玻璃鋼管具有雙面防腐、質(zhì)輕、耐腐蝕、小結(jié)垢、小易積砂、流動(dòng)阻力小等特點(diǎn),并且安裝較為方便、不會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染、具有較長的使用壽命。這種管道在聯(lián)合站中的管道中較為適用,具有非常廣闊的發(fā)展前景。同時(shí),其也具有一些缺點(diǎn),如強(qiáng)度小,易破損,維修工作量大;第二,尼龍管。尼龍管的優(yōu)點(diǎn)和玻璃鋼管大致相同,除此之外其還具有較強(qiáng)的耐磨性,并且造價(jià)比較低,只是普通鋼管價(jià)格的三分之一,主要用于聯(lián)合站污水的外輸管線。但是費(fèi)用較高,施工周期,屬于適用性階段;第三,鋼骨架復(fù)合管。這種管是以鋼妊網(wǎng)活鋼板孔網(wǎng)為骨架,以高密度聚乙烯或聚內(nèi)烯為基料,經(jīng)擠出成型的鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管。它綜合了鋼管和塑料管的雙重性能,具有雙面防腐、內(nèi)壁光滑小結(jié)垢、耐磨、抗拉仲強(qiáng)度高、絕熱性能好等特點(diǎn),防腐效果優(yōu)良,現(xiàn)在正逐步推廣使用。
2.5加強(qiáng)管材選用及管道工程的質(zhì)量檢測(cè)
在對(duì)管材進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)對(duì)石油管線的施工環(huán)境進(jìn)行充分的考慮,并要避免土壤腐蝕性、周圍介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)、溫度、環(huán)境與施工條件等的影響。如果管道施工地點(diǎn)在沼澤與水網(wǎng)地帶,要想保護(hù)管道,就需要選用煤焦油瓷器或抗沖擊性好的材料。除此之外,還要做好油氣管道工程的質(zhì)量檢測(cè)工作,以免出現(xiàn)管材腐蝕的問題。對(duì)于相關(guān)部門來說,其可以建立管道腐蝕的防護(hù)質(zhì)量評(píng)估體系,通過這一體系來達(dá)到對(duì)管道地質(zhì)情況和環(huán)境條件的把握,減少管道腐蝕防腐性能對(duì)工程質(zhì)量的影響,達(dá)到對(duì)管道工程設(shè)計(jì)過程中的土壤狀況及防腐涂層的定期監(jiān)測(cè)。
3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)
總的來說,受多種因素的影響,油氣管道常常會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,這就會(huì)影響油氣管道的質(zhì)量,對(duì)其正常運(yùn)輸產(chǎn)生一定的阻礙作用。所以,相關(guān)人員應(yīng)對(duì)此加以重視,了解其腐蝕的影響因素,明確其腐蝕機(jī)理,以便采用合理的措施來實(shí)現(xiàn)管道防腐。
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