孫宇
摘要:油氣儲運的穩(wěn)定性是保證油氣工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。隨著經濟的發(fā)展,我國的油氣儲運有了明顯的改善。管道作為油氣儲運的主要運輸通道,在油氣儲運中發(fā)揮著重要作用。但由于部分輸油管道的耐腐蝕性差,對油氣儲運有一定的影響,會造成質量問題和泄漏問題,影響油氣的儲運。因此,加強輸油管道的防腐措施是提高儲油安全的首要條件和決策。
關鍵詞:油氣儲運;輸油管道;防腐工藝
1 輸油管道腐蝕的分析
在國內油氣儲運過程中,管道運輸不僅節(jié)約了成本,而且相對安全。但由于管道鋪設主要是地下輸油,與其他運輸方式相比,管道輸油成本低、運輸量大、能耗低,在一定程度上節(jié)約了人力物力,更好地節(jié)約了安全性能。但與此同時,地下物理環(huán)境和石油的作用會對運輸管道造成不同程度的腐蝕。如果管道被腐蝕,管道的使用壽命會縮短,運輸成本也會有一定程度的增加。
首先,管道外部環(huán)境對管道的影響。管道主要鋪設在地下,與土壤直接接觸。土壤中的鹽、水、酸和電阻物質會對管道表面產生一定的影響,氧化管道外表面,導致管道腐蝕。
其次,輸油管道輸送的油量也會造成管道的腐蝕。比如油中的C1離子在運輸過程中會水解成鹽酸,對鋼管有很強的腐蝕性。隨著時間的推移,鋼材表面氧化越來越嚴重,導致鋼材表面產生大量腐蝕和氣泡,導致管道腐蝕。
2 油氣儲運中輸油管道防腐工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著中國能源市場需求的快速增長,中國輸油管道行業(yè)發(fā)展迅速。因此,我國輸油管道防腐技術的整體水平有了很大的提高。目前,我國輸油管道防腐技術具有附著力好、滲透性高、耐腐蝕等特點。在我國,隨著相關科研人員的不斷試驗和研究,已經形成了許多成熟的管道防腐技術,包括緩凝劑、涂層防腐和陰極保護。與此同時,我國的防腐技術正朝著高效、經濟、節(jié)能的方向發(fā)展,越來越多的新型防腐材料被開發(fā)出來并應用于實踐。
然而,與國外相比,我國剩余壽命評估技術、成本和跟蹤監(jiān)測技術仍存在較大缺陷。因此,加強輸油管道質量管理,加大科研投入,積極開發(fā)防腐新技術、新材料,是促進我國石油管道防腐的進一步發(fā)展的重要內容。在輸油管道防腐施工中,施工人員應根據管道土壤環(huán)境等不同外部條件選擇合理的防腐材料,以達到良好的防腐效果。此外,還應加強輸油管道本身的質量控制。選擇管道材料時,應考慮強度、焊接等性能。
3 油氣儲運中輸油管道防腐工藝的應用
3.1 防腐層技術
防腐層技術是輸油管道中應用最廣泛的防腐技術。隨著能源需求和防腐技術的不斷提高,防腐層技術的應用范圍不斷擴大。比如在我國等油氣儲存工程中,輸油管道的防腐層技術可以達到很好的防腐效果,但對于半徑變化大或輸送距離小的管道,可以采用聚乙烯膠帶纏繞防腐技術進行防腐。為了提高輸油管道的防腐效果,可以對一些冷彎管進行雙層燒結環(huán)氧粉末處理。輸油管道防腐涂層技術要達到涂層的實用防腐效果,必須滿足一定的條件。
3.2 內部防腐技術
油氣中的化學成分含量高,易發(fā)生化學反應,所以必須對管線中的腐蝕介質進行防護。采用管道內部防腐技術,可以有效地降低CO2、硫化氫等腐蝕性介質在管道內壁上的腐蝕和破裂。通過對輸油管道的實時監(jiān)測,能夠對管道的內部腐蝕進行實時的評價,從而有效地控制輸油管道的內部腐蝕,從而提高輸油管道的抗腐蝕能力。比如,西南油氣田公司在輸油管道防腐工藝中研制出一種新型的管線緩蝕劑,它可以利用管網中的實時監(jiān)控系統(tǒng)對管網的監(jiān)控結果進行分析和評估,在輸油管道內部腐蝕較重的部位采用緩蝕劑,既能減少輸油管道的腐蝕效應,又能有效地改善輸油管道的腐蝕工藝。
3.3 陰極保護技術
陰極保護是一種以電化學方法為基礎的電化學防腐蝕技術,它是利用陰極中陽極發(fā)生氧化作用,從而防止其腐蝕。這是一種非常普遍的技術,但它的使用要求很高,同時具有陰極與陽極,并且陰極與陽極中應有一定的電介質。利用陰極保護技術對輸油管道進行防腐蝕,能有效地改善其耐腐蝕性能。
4 我國輸油管道領域中實行的防腐工藝措施的實際情況展開分析
4.1 使用頻率比較高的外置防腐層
瀝青防腐層是70年代以來國內使用最為廣泛的一種防腐層,它是在一定程度上采用了玻璃纖維作為基材,然后將其浸入石油瀝青中,然后置于輸油管道外側,從而達到防腐效果。其最顯著的特征是技術成熟度高,原材料價格低廉,混合材料來源廣泛。但在使用中也存在著一定的缺陷,如抗高溫性能比其它的防腐蝕材料低,對水分的吸附性能也較好。
4.2 熔接環(huán)氧粉末涂層在輸油管道防腐領域中得到的應用
熔接環(huán)氧粉末涂層是由美國有關學者于1961年提出的,目前已在國內輸油管道防腐工程中使用,該技術在很多國家都有了較大的發(fā)展和應用。在實踐中,熔接環(huán)氧粉末涂層因其附著力強、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點而在實際應用中得到了廣泛的應用,并逐步發(fā)展成為當今世界防腐涂層的主要技術。但是,這種技術在輸油管道的表層上形成了一層薄薄的膜,因此在使用中的物理抗震性很低,很容易被外界的外力所干擾,很難在土質和巖石方面得到廣泛的應用。
4.3 輸油管道內置防腐層在輸油管道領域中得到的應用
環(huán)氧粉末涂層是一種高溫固態(tài)粉末,它的使用溫度范圍廣,化學穩(wěn)定性好,其熔化溫度可達180℃。其最大的特征是其抗酸堿能力強,在實際使用中表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。在100℃以下,管內液體的固化特性與液體溫度直接相關。噴涂工作所采用的理論是:采用高壓靜電原理,在輸油管道內壁涂敷環(huán)氧粉末涂層。在此基礎上,既能在一定程度上改善其防腐性能,又能確保其經濟效益。
結束語
通過以上分析,對國內現(xiàn)有的輸油管道防腐技術有了較全面的認識,并對其產生的原因有了較為全面地認識。本文對現(xiàn)有技術在輸油管道中的應用進行了討論,相信經過中國科研工作者的不懈努力,可以加快國內輸油管道防腐技術的發(fā)展,為國家的能源安全作出重大貢獻。
參考文獻
[1]魏然,張新林.油氣儲運中輸油管道防腐工藝的發(fā)展與應用分析[J].中國石油和化工標準與質量,2021,41(1):47-49.
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