車慶男
(大慶油田有限責任公司第三采油廠基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163000)
輸油管道大部分都是金屬材質,而且會采用地下敷設的方式,長此以往會造成輸油管道腐蝕,形成油氣泄露,不僅造成大量浪費和經濟損失,同時還會污染環境,甚至造成嚴重危害后果,因此需要加強對輸油管道防腐工藝的完善。
輸油管道是石油運輸中的重要載體和工具,在石油運輸中會直接與石油、油氣、土壤以及空氣等直接接觸,這些物質中存在的化學物質能夠直接影響管道,造成輸油管道腐蝕。從輸油管道外層建設情況來看,導致輸油管道腐蝕的主要因素包括輸油管道敷設周圍的土壤水分、pH值、細菌以及電阻率等。這些物質都能夠與管道產生反應,造成化學腐蝕。同時輸油管道在與空氣接觸中,空氣中的二氧化硫、二氧化碳等氣體在潮濕的環境下也能夠與輸油管道發生反應,形成電解質溶液,導致管道出現電化學反應[1]。而一旦由于腐蝕導致管道泄露,在后期的維修中會存在較大的難度,需要暫停油氣運輸,造成一定的物質和經濟損失。輸油管道作為我國石油行業發展中比較常用的運輸方式具有經濟性、高效性等優勢,但是防腐工作一直是影響石油管道運輸的重要因素,因此需要加強對防腐工作的完善,保證油氣運輸效率。
當前輸油管道防腐工作開展中,大部分都會采用外置防腐層的方式進行防腐。外置防腐層一般會選擇瀝青材質的防腐材料。具體來說就是將玻璃纖維浸泡在石油瀝青中,通過處理后再包裹管道外部起到防腐作用。這是我國從20世紀70年代后一直廣泛應用的防腐材料,具有技術成熟,原料價格低廉,來源廣等方面的優勢[2]。但是同時在應用中也存在一定的缺點和不足,比如耐高溫性能不強,對水分的吸收能力高,吸水后會導致材料本身腐蝕,難以起到保護作用。而且這種材料本身在應用中會對周圍環境造成污染,影響植物根系生長。導致防腐效果降低。
焊接環氧粉末防腐涂層最開始是由美國人員提出的,并逐漸應用到本國的輸油管道防腐工程中,之后各個國家以及地區開始廣泛應用和實施。在防腐工程中由于溶解環氧粉末具有抗侵蝕性強、粘結性強以及耐高溫等優勢,在應用中的應用范圍比較廣,逐漸成為國際上輸油管道防腐的重要措施。但是這項技術在應用中涂層比較薄,而管道在地下受到物理沖擊的情況頻繁,因此自然沖擊抵御能力不足,容易在自然因素下被外力影響,進而導致防腐效果不佳。而且在土石地質環境中的應用效果比較差,所以需要結合地質環境合理選擇防腐技術。
輸油管道內置防腐層一般都是采用環氧粉末涂層的方式,環氧粉末涂層是一種固體粉末,在防腐應用中耐受的溫度范圍廣,而且具有較強的化學穩定性,熔點為180oC,而且相對來說抗酸堿性能強,在應用中具有較強的優勢作用。如果管道內部流體溫度不足100oC,材料的固化性與流體的溫度呈現正相關關系。在對該材料噴涂時,采用的是高壓靜電場原理,在靜電場的作用下將環氧粉末吸附在管道內部。這種防腐方式不僅有利于提升管道防腐效果,而且也能夠起到提升經濟效益的作用。
電流陰極保護工藝技術是通過犧牲陽極的方式,外加電源對陰極管道金屬形成保護層。具體的工作原理為,將金屬管道與具有較強還原性的金屬連接,使管道形成原電池的形式,進而對陰極金屬管道形成保護膜,防止金屬管道因為電子流失產生電化學腐蝕。這種輸油管道的防腐方式能夠使管道的保護距離擴大,降低防腐調節難度,當前已經被廣泛應用到輸油管道防腐工作中,并獲得良好的防腐效果。
綜上所述,隨著科技的發展防腐工藝不斷完善,而且工藝措施比較強,能夠保證輸油管道運行的穩定性和安全性,有效提升油氣管道防腐效率和能力。但是任何一個防腐工藝都具有各自的優缺點,需要結合具體的管道敷設形式選擇合理的防腐措施,提升石油企業經濟效益。