试论油气储运中管道防腐工艺设计与应用

作者:未知

  摘 要:近年来,我国对石油和天然气资源的需求不断增加,保证油气储存和运输安全,对于维持各个行业的正常发展发挥着至关重要的作用。由于我国油气资源的分布不均衡,需要通过储运方式实现油气资源的调配,以满足各个地区的使用需求。但是在油氣储运过程中,经常会出现管道腐蚀问题,如果不能进行有效的处理,一方面是随着管道腐蚀问题加重,管道出现渗漏,造成油气资源损失,另一方面也会造成土壤、水体的污染,甚至带来火灾、爆炸等安全隐患。因此,探究油气储运管道的防腐工艺具有重要的应用价值。
  关键词:油气储运;防腐工艺;腐蚀原因;缓蚀剂
  石油与天然气作为社会发展所需的两种重要能源,在我国经济发展与人民日常生活等方面发挥着重要作用。对石油与天然气来说,在储运过程中管道有着距离长、压力大等特征,为油气储运管道防腐技术提出了严格的要求。但是当前在我国油气储运管道防腐工作上,还有着很多问题,如油气自身特征、外部环境及防腐措施问题等影响,因此需要我们积极改进油气储运管道防腐技术,将改善措施做到位,保证能源的安全供应。
  1 油气储运管道腐蚀的原因分析
  1.1 外界因素
  油气储运管道面临的外界环境主要有三种,分别是空气、水和土壤。对于长期暴露在空气中的油气储运管道,在长时间的风吹日晒后,表层防腐涂料逐渐老化、脱落,失去了防腐效果。在降雨或遇到潮湿空气时,导致金属管道外表层出现锈蚀问题。对于埋藏于地下的油气储运管道,地下水和土壤中的无机盐等,也会导致管道表面腐蚀,特别是在酸碱失衡的土壤中,腐蚀速率还会进一步加快。除了自然因素的影响外,人工破坏管道表层的防腐漆,也是导致管道局部出现腐蚀的常见因素。
  1.2 油气对管道的影响
  油气储运过程中因为油气具备一定氧化性,能够与管道内表面发生氧化还原反应。且空气中含有的酸性气体会溶入到油气中,在油气中发生化学反应形成酸性物质,使管道内壁被腐蚀。经过一段时间管道将发生局部或全面性腐蚀,引发不安全因素。
  1.3 防腐技术因素
  油气管道发生腐蚀的一个关键原因就是防腐技术失效,在油气管道投入使用之前往往需要在管道内外涂刷防腐层,以达到保护油气管道的目的,削弱运输介质和外界环境对管道的腐蚀作用,如果防腐层剥落,或者与管道存在缝隙,油气管道就会直接暴露在空气中,管道内的油气也会持续不断的腐蚀管道内壁,长此以往油气管道的腐蚀问题就会逐渐加剧。
  2 油气储运管道防腐工艺
  2.1 管道涂层防腐
  2.1.1 防腐涂层的要求
  使用喷涂防腐漆的方式进行管道防腐的方法,它有一定的适用条件,必须要满足几方面的要求:其一:防腐涂料本身具有一定的电绝缘性;其二:防腐涂层具有较强的耐剥离强度,保持涂层与管材的粘度,可以防止后期出现防腐漆与管材脱离的问题;其三:具有一定的稳定性,适应多种环境,包括高温、高压以及酸碱环境等。其四:防腐涂层应易于修补,后期进行管道检修时,对已出现破损的部位,要及时修补。
  2.1.2 无机非金属防腐层
  虽然现阶段防腐漆材料类型较多,但是相比来看,无机非金属防腐材料的应用最为广泛,这得益于其低廉的成本和比较明显的防腐性能。无机非金属防腐材料还具有耐老化、耐热抗寒的特性,这也进一步拓展了其应用范围。当前常用的无机非金属防腐材料主要有三种,分别是陶瓷涂层、搪瓷涂层和玻璃涂层。其中又以玻璃涂层和陶瓷涂层的市场反馈情况最为出色。以玻璃涂层为例,在防腐材料生产和制备过程中,能够根据改良要求,加入一些高分子材料,定向增强防腐材料的性能,包括流动性、抗老化、平滑性等等。
  2.1.3 纳米改性材料涂层
  纳米材料的应用,为管道防腐工艺创造了技术支持,并对防腐效果带来了质的提升。例如,基于纳米技术的防腐材料,具有更强的附着力,可以延长防腐材料的使用寿命。
  2.2 使用缓蚀剂
  在油气储运过程中,要结合管道内油气含有的腐蚀介质种类、浓度情况,考虑到环境温度、环境湿度和压力等问题,科学合理确定所用缓蚀剂,提升管道防腐蚀效果。当油气管道中含有较多水分时,会在管道较低处积水,使管道腐蚀速度加快,对此应选用具有良好水溶性和油溶性的缓蚀剂,确保能够有效吸收油气管道中的水分,减缓因水分积聚产生的腐蚀。另外,进行防腐工作时,既可以选择一类缓蚀剂,又可以选择几类缓蚀剂配合使用以获得更好的缓蚀效果,缓蚀剂还可与表面活性剂一起使用,帮助缓蚀剂发挥作用。
  2.3 阴极保护技术
  埋设地下的管道除受环境和介质的腐蚀作用外,还会由于电化学反应的发生加快腐蚀速度,此时可将阴极保护技术与防腐层技术联合使用,提高油气管道的防腐效果。阴极保护技术可分为排流保护法、牺牲阳极保护法和附加电流保护法,主要是利用电化学腐蚀原理进行金属保护,该技术的防护效果十分明显,已经在国内数以万计的油气管道中得到广泛应用。
  总之,做好油气储运中管道防腐工作意义重大,这要求我们不断提升管道防腐技术,提升管道抗腐蚀能力,在保证管道运输效率的基础上,最大限度延长管道使用寿命,减少油气储运过程中的损失,从而让油气生产企业获得更好的经济效益和社会效益。
  参考文献:
  [1]杨超,汪至清.油气储运中的管道防腐分析[J].化工管理,2018(20):219.
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