唐 旺(中石化勝利油田清河采油廠,山東 濰坊 262714)
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芻議石油天然氣管道工程的關鍵防腐技術
唐旺
(中石化勝利油田清河采油廠,山東濰坊262714)
摘 要:作為資源運輸的重要通道,石油天然氣管道工程質量的好壞直接關系到資源的運輸效率。隨著石油天然氣在工業和社會生活中的運用的普及,石油天然氣管道也逐漸受到人們的關注,管道防腐工作成為石油天然氣管道工程的關鍵內容。本文主要從引起石油天然氣管道腐蝕的各種原因出發,具體分析了石油天然氣管道工程的防腐技術并對其提出了未來發展和展望,希望對目前石油天然氣管道工程的防腐技術的發展有所幫助。
關鍵詞:石油資源;管道工程;防腐技術
石油資源運輸的主要途徑是管道運輸,管道運輸能夠避免石油天然氣在運輸途中發生損失,同時也促進了石油運輸效率的提高。為了保證石油管道的質量,在石油天然氣管道工程中要做好防腐處理,在一定程度上降低管道腐蝕所帶來的影響。
受多種因素的影響,石油天然氣管道會在使用過程中發生腐蝕現象,自身材料問題和外界的干擾都會導致管道發生嚴重的腐蝕,勢必影響石油天然氣管道運輸的價值發揮。對其腐蝕的原因進行分析,我們可以發現石油天然氣管道腐蝕主要為以下幾種類型:①化學腐蝕:主要受外界環境干擾,空氣中的氧或者含氧物質和管道表面材質發生化學反應,反應后的物質附著在管道的表面,逐漸對管道造成腐蝕,或者有些地下管道所處的環境較為潮濕,進一步加快了腐蝕的速度;②生物腐蝕:主要受微生物的干擾,管道埋于土內,土壤中患有大量的的菌類,菌類主要是以群落的方式存在于管道表面,導致其發生還原腐蝕,生物腐蝕是一種速度快且較為嚴重的腐蝕;③電化學腐蝕:管道環境中存在大量的電介質,極易發生電解反應,將金屬離子點解,破壞金屬管道的穩定,導致管道材質暴露于外,最終發生腐蝕。
2.1陰極防腐技術
陰性腐蝕技術的主要作用是組織電化學腐蝕,在易發電化學腐蝕的地方,另加設電流,使石油天然氣轉化為陰性極端,阻止金屬離子發生轉移。陰極防腐技術包括兩種主要保護技術:①將直流電直接接入管道,成功將腐蝕轉化到陽極來避免管道發生腐蝕;②控制負電位,將金屬連接到管道外部,需要注意的是金屬需含有較強的負性電位,這樣就可以利用金屬負電位>管道的原理,使負性較強的金屬表面發生腐蝕反應來保護石油天然氣運輸管道。
2.2涂層外防腐技術
涂層外防腐技術一種最為常見的防腐技術。具有價格合理、效果好的優點。土層外防腐技術的原理是:利用合適的涂料阻斷管道與空氣中的含氧物質的直接接觸,使石油天然氣管道不會應化學反應發生腐蝕。下面列舉了三項效益較高的涂層外防腐技術。
(1)無機非金屬。采用現代化的技術,結合傳統涂層技術,促進石油天然氣管道抗腐蝕能力和抗氧化能力的提高。主要做法是在管道的外壁涂刷一層絕緣土層,例如陶瓷類和玻璃類等絕緣體,使管道金屬壁離子保持穩定,避免化學反應的發生,另外,搪瓷等涂料都可作為絕緣涂層涂于管道外壁,在避免管道磨損的同時放置管道被腐蝕,無機非金屬的涂層外防腐技術已發展較為成熟,在鋼制為原材料的石油天然氣管道中的應用極其廣泛,且獲得了明顯的防腐效果,在很大程度上延長了管道的使用壽命。
(2)環氧涂層。環氧涂層的涂層外防腐技術較為復雜,首先要調配適用的涂料,將各種環氧材料和粘合劑等合理搭配,同時融入一定的復合材料,使之形成一種新型的涂料,這種新型涂料具有較高的性能,幾乎可以使用在各種材料的石油天然氣管道中,是一種非常先進的反腐蝕技術,具有較好的防腐蝕能力。
(3)改性涂層。改性涂層技術主要是利用納米技術,將有機材料和無機材料進行臨界處理,充分改進材料后用于石油管道,具有強大的抗水能力和防腐能力。
2.3緩蝕防腐技術
管道防腐技術最基本的方式就是緩蝕防腐技術,在進行石油天然氣管道工程施工的過程中,內部增加一定數量的緩蝕劑,緩蝕劑是一種具有防止腐蝕功能的試劑,來保護石油天然氣管道不會受到化學反應的影響,同時也能夠抵擋輻射。需要注意的是,緩蝕劑只能起一種輔助性作用,不能僅用他來抵擋主體的腐蝕。在緩蝕防腐技術的基礎上還應配合其他技術,避免管道腐蝕。
2.4內部防腐技術
由于管道中所運輸的石油自身的質量存在一定的差異,因此,石油內部所含有的各物質的含量不同,也會在一定程度上對內部管道造成腐蝕。因此,需要采用內部防腐技術來保證管道內部的穩定。在石油天然氣管道工程施工過程中要對管道內部進行一定的耐油防腐處理,內部涂料是一種穩定性較強的物質,不會對石油的質量造成不良影響,更加不會污染管道,同時也強化了石油管道內部的穩定性。
近年來,我國石油天然氣管道的防腐技術已取得很大發展。我國主要采用先進科學的防腐技術來對石油管道進行防腐處理,包括在石油管道使用過程和石油管道施工過程中,進行一定的防腐干預。因此,如果防腐技術出現問題或者防腐技術失效,就會導致防腐無效,而且我國目前的防腐技術主要針對的是化學腐蝕和電化學腐蝕,生物腐蝕上效果不明顯,只是采用手段阻隔生物和管道的直接接觸。因此,石油天然氣管道防腐技術的進一步發展需要深入研究防腐材料的性能,也就是說,將防腐材料作為防腐技術研究的重點和方向。石油天然氣管道工程具有較大的規模,因此,可以在施工過程中開發自身防護,從防腐環境的改善出發,從整體上提高管道防腐水平,在一定程度上避免了部分腐蝕狀況的發生。石油天然氣管道防腐是一個長遠的工程,在其快速發展的同時要逐漸逐漸提高防腐的高效性。
總的來說,石油天然氣管道工程中的防腐處理主要目的是避免石油天然氣運送過程中受到腐蝕干擾,腐蝕技術主要著力于促進石油天然氣管道工程穩定能力的提高。隨著腐蝕技術在石油天然氣管道工程中的運用,為石油天然氣運輸營造了安全的環境,促進了石油天然氣運輸效率的提高,在很大程度上促進了社會經濟的發展。
參考文獻:
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作者簡介:唐旺(1989-),男,湖南益陽人,本科,助理工程師,主要從事:生產管理工作。
DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.055