近年来, 国家在管道防腐材料和技术运用方面得到了较快的发展, 防腐蚀新材料、新工艺与新设备持续产生并获得普遍运用。通过多年的发展, 国内防腐技术也有了很大的进步, 但防腐技术在油气储运管道的运用方面仍需加强。
1油气管道腐蚀的因素
油气管道如本身安全性不高, 防腐工作不到位, 会导致油气泄漏和资源浪费。另外, 由于管道采用埋地敷设、运输距离长使得腐蚀问题的排查和处理的难度相应增大。
油气管道发生腐蚀的因素跟腐蚀环境、防腐材料等有紧密的关系, 也和具体的防腐方案以及防腐施工质量密切相关。
油气管道腐蚀发生的原因, 通常有以下几个方面:所处环境, 包括环境温度、湿度和酸碱度, 一般而言, 温度越高、湿度及酸性越大, 油气管道更易发生腐蚀, 且腐蚀程度越大;输送介质, 在油气输送过程中, 当输送介质中含有二氧化碳或硫化氢时, 若输送介质的水露点控制不当, 易形成酸性环境, 易造成管道内的电化学腐蚀。电化学反应产生的氢原子在钢材中扩散, 遇到裂缝、空隙、晶格层间错断、夹杂或其它钢材缺陷时, 聚结为氢分子, 体积增大造成极大的应力, 使钢材鼓包和变脆;施工方面, 在施工实践中相关从业人员的素质、管理水平以及工作责任心等也会影响到油气管道腐蚀的控制。
实践表明造成油气管道腐蚀的关键原因是防腐层失效。其中, 防腐层剥离就是一种严重的防腐层失效现象。防腐层剥离易导致阴极保护电流屏障、破坏防腐层最后引发管道腐蚀。
2防腐技术在油气储运管道的运用现状
(1) 油气管道内防腐技术油气管道内壁接触的介质性质相对复杂, 为保证输送油气的安全性与流畅性, 需要对管道内壁实施防腐处理。油气中的腐蚀性介质容易导致管道积水位置出现开裂, 为减少此危害的出现, 在管道内应用缓蚀剂, 使管道内壁形成保护膜, 将腐蚀环境与管内壁进行隔离, 降低管道腐蚀速度。在多个油气储运项目中获得运用的GP-1型缓蚀剂, 获得了相对理想的管道内防腐效果。
(2) 电化学保护技术根据金属 (M) (以铁为例) -水 (H2O) 体系的电位-p H图, 将金属划分为“不腐蚀”、“钝化”和“腐蚀”三个区。该图在研究金属腐蚀与防护方面, 已得到广泛的应用。基于电位-p H图, 得出采用电化学保护技术控制腐蚀的方案。
电化学保护技术主要包含阳极保护与阴极保护2种。其中, 阳极保护是指将被保护的金属电位升高至钝化区, 使其处于稳定状态而不容易出现化学反应从而达到防腐效果;阴极保护是指将被保护的金属电极电位降低至非腐蚀区, 使被保护的金属作为阴极得到充分极化。依据油气管道腐蚀原因, 阴极保护和防护涂层技术有效联合是最有效的腐蚀控制方案。一方面, 能充分施展防腐涂层的防腐效果, 另一方面, 阴极保护是基于电化学腐蚀基础原理的一种电化学保护技术。这种技术能有效控制管道腐蚀, 延长管道的使用寿命。
(3) 油气管道外防腐层技术在油气运输过程中, 采用沥青类防腐层、合成树脂类防腐层、硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层等是主要的外防腐层技术。其主要作用是将管道与腐蚀介质进行隔离, 有效防止管道外壁腐蚀情况的发生。其中沥青类防腐层包括煤焦油瓷漆、环氧煤沥青等;合成树脂类防腐层包括聚烯烃胶粘带、熔结环氧粉末 (单层或双层) 、三层PE复合结构、挤出聚乙烯等。
自从1995年从国外引进以来, 国内已经在上万公里的管道中采用了三层PE外防腐层。三层PE外防腐技术在管道工程建设中发挥了重要作用, 有效地提高了管道工程防腐质量, 减少了管道腐蚀事故的发生, 是目前国内外长输管道中应用效果最好的管道外防腐层之一。
3国内运用油气管道防腐技术中应注意的问题
(1) 注意材料的选择不管是管材还是防腐材料, 在选用之前, 技术人员首先应熟悉管道所处环境及施工条件, 以环境的性质为基础选择管材及防腐材料, 防腐材料要依据其粘合度、绝缘功能、透水性、耐土壤腐蚀性和土壤应力等方面实施选择。
(2) 增强管道项目的质量检测建立管道腐蚀防护质量评估系统, 对及时掌握相关地质、环境条件, 有机涂层的防腐功能和项目质量具有重要作用。评估包含项目设计时的土坡情况、防腐涂层的各类电化学指标和腐蚀状况的定期监测等。另外对阴极保护情况也应及时作出评估, 以便及时掌握管道腐蚀状况。这些年来, 采用数字管理方法对管道实施评价已有不少应用, 依据参数的不确定性, 将防腐层外观质量、厚度及漏电功能等作为评价因素, 建立数学模型进行评价。
4结语
随着中国经济的持续发展, 对能源的需求将持续增加。油气能源与需求分布存在很大的不平衡性, 因此需要油气储运系统的建设更加完善, 保障油气运输的安全性与畅通性。所以, 需加大油气储运管道防腐技术的研究, 防腐技术水平的提升对于控制油气管道的腐蚀具有重要意义。
摘要：本文分析了目前油气管道腐蚀因素, 结合国内目前油气管道防腐技术, 提出油气管道防腐技术中应注意的问题。
关键词：油气储运,油气管道,防腐技术
参考文献
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