论文部分内容阅读
【摘 要】 管道属于构成油气输送设备的一个重要组件,油气在输送期间存在不少安全隐患,例如管道腐蚀、油品挥发、火灾等,在多种安全隐患中,管道腐蚀的影响后果是难以预料的。为了提高油气运输效率,确保运输的安全,本次主要针对油气输送中管道的防腐问题展开研究。首先分析管道发生腐蚀的相关因素,进而探讨油气输送在管道防腐中所应用的若干技术,最后提出在进行管道防腐工作期间应注意的事项,以期为同行提供参考。
【关键词】 油气输送;管道;防腐技术
引言:
随着我国能源政策的不断调整,油气输送中输油管道腐蚀泄漏给企业带来严重的财产损失,给环境与公众带来了很大的危害。我国地下的油气管线投产,其因维修造成人力、物力浪费,同时还因穿孔而引起油气损失。油气输送中,输油管道不仅仅因腐蚀使管道、设备的使用寿命缩短,更重要的是因为腐蚀导致油气泄漏造成了国家能源的巨大损失。总之,为了避免类似事件的发生,油气输送中输油管道防腐工艺技术越来越受人们重视。
一、管道腐蚀機理及原因分析
在油气输送工作实践中,管道主要采用金属材质,也导致实际使用中极易发生腐蚀现象。金属腐蚀的主要原因在于阴极电位不同,在发生电化学反应时,电位较高的一侧容易得到电子形成阴极,反之,电位较低的一侧则容易失去电子形成阳极。在水和氧气的共同作用下反应产生铁锈,附着于钢铁表面却不能起到保护作用,该化学反应会持续腐蚀。从油气管道的施工实践看,主要有架空敷设和埋地敷设两种,通常在管道内外部和接头处较易发生腐蚀,产生腐蚀的原因也多种多样的,既有环境因素,也和材料本身相关,还与具体防护措施密切相关。从影响油气输送管道防腐相关因素看,主要有如下几个方面:外部环境,包括管道外部接触的温度、湿度及酸碱度,一般来说,温度越高、湿度越大以及酸碱度越大,越容易增加油气输送管道的腐蚀程度和腐蚀面积;自身因素,在油气运输中所含二氧化碳和硫化氢物质具有较强的氧化性,很容易诱发和加快管道内部的电化学反应,破坏管道金属晶格,造成管道腐蚀;施工因素,在施工实践中相关人员业务素质、管理水平以及工作责任心等也会影响油气输送管道的耐腐蚀性,如因意外造成油气管道与防腐层脱离、防腐层发生形变、穿孔、破裂等问题,都会影响油气管道在输送时的耐腐蚀性。
二、油气输送期间管道发生腐蚀的相关因素分析
(一)油气本身因素
不同性质的油气对于管道所产生的影响也各不相同,这是由于油气中带有氧化性物质(如二氧化碳)。二氧化碳在液体中表现酸性,加上其阴极产生电位差的可能性较大,可能导致金属的晶格受到破坏,进而对油气管道内壁产生腐蚀反应。
(二)外界因素
在特殊环境下,由于油气管道周边的介质在性质上具有一定的差异,因此不同介质对管道所产生的影响也各不相同,而施工因素、介质物理性状、介质腐蚀性、温度因素等均是导致管道腐蚀的主要外界因素。(1)施工因素:管道施工工程具有工期长、施工复杂等特点,因此在施工期间,工程质量控制的有效性是预防管道腐蚀的关键因素。(2)介质物理性状:在油气输送中,引起管道发生腐蚀现象的介质物理性状因素主要有土壤水分发生变化、地下水位发生变化等。(3)介质腐蚀性:油气输送管道埋设环境中,含有土壤、微生物等多种成分,而此类介质的性质将会对管道造成一定的影响。一般情况下,管道周边的土壤成分不同使得腐蚀性难以判断。(4)温度因素:在油气输送期间涉及到的温度因素除了包含外界环境因素以外,还包括了管道因素。其中,油气温度主要由管道的铺设深度来决定,通常情况下,温度越高管道腐蚀的速度则会加快。
(三)防腐措施失当因素
通过探讨油气管的腐蚀原因发现,管道发生腐蚀主要是因为防腐层失去了防腐作用而引起的。首先,当油气管道的防腐层与管道本身剥离后,两者之间必然存在距离,进而使得防腐层失去了防腐效果,最终导致管道被腐蚀。其次,防腐层本身由于施工原因若出现劈裂、穿孔、破裂等情况,也会导致管道被腐蚀。
三、油气输送在管道防腐中所应用的若干技术分析
(一)缓蚀剂
因为油气输送中输油管道中含有的水、硫等腐蚀性介质,存在着一定的腐蚀风险,所以在积水管路地段,管道内发生开裂事故的概率较大。我国油气输送中开发了新型的输油管道缓蚀剂,并对其进行了检测与评价。通过实践发现,目前研发的新型管道缓蚀剂应用于管道防腐,对管道的腐蚀速度起到了一定的抑制作用。
(二)阴极保护的应用
阴极保护作为与涂敷技术配套的工艺技术,是行之有效的电化学保护手段,同时也是基于电化学防腐原理而研究、发展出来的一种电化学保护技术。阴极保护与防腐层的联合应用是埋地防腐材料普遍应用的一项技术,在我国油气输送的输油管道上均有应用,并且还取得了很好的应用效果。在阴极保护系统构成的保护电池中,氧化反应集中发生在阳极上,从而有效的抑制了作为阴极被保护的金属腐蚀。也就是说,牺牲阳极或者外加电源来使金属构件成为阴极或者增加负电位来防止金属被腐蚀。抗阴极剥离性能比较强,有一定的吸收率,可以有效的避免阴极屏蔽作用,使输油管道内形成阴极电流保护。
(三)管道内部防腐技术
在管道防腐工作中,最为关键的是要做好管道内壁的防腐处理。在油气输送期间,管道输送的油气含有各类腐蚀性介质,例如硫化氢、二氧化碳等,此类介质可对管道内部造成严重影响,进而导致管道的腐蚀程度加深。随着我国电子技术与计算机技术的不断发展,针对该腐蚀问题,某油气田公司建立了一套在线监控防腐系统,输油管道内壁的腐蚀得到了有效抑制。
四、输油管道防腐工艺的发展
石油企业是由石油勘探、采油、油气处理、输送、运输等环节组成。根据2010年我国石油天然气统计年鉴的数据,2009年钻井进尺为1795万,完成井口数10908口,全国共有采油井86169口井,采气井2275口,共计118455口。而我国天然气管道总长为1040公里。石油开采的钻杆、输油管道等装置都是石油企业输油管的输送工程。另外,输油管道的防腐工艺的材料收到一定的限制,而成本低、使用方便的输油管道防腐材料需要进一步研究与开发。虽然我国是世界是较早使用输油管道较早的国家,但是防腐工艺的发展比较缓慢。随着我国能源市场的需求激增,我国的输油管道事业发展迅速。我国输油管道迅速增长,管道防腐工艺技术不论是整体水平还是防腐材料都有了很多的提高。油气输送中输油管道的防腐工艺技术具有良好的粘结性、防腐蚀性能、高抗渗透性等性能相互结合起来的防腐蚀结构,使油气输送中输油管道的防腐工艺技术在很多工程上得到了应用。防腐工艺技术的发展特点是防腐材料产品的结构发生了根本性改变,其改变方向以高效、经济、节约资源等为原则,开发出输油管道防腐新工艺技术。
五、结束语
在油气输送过程中,管道防腐技术的研究和使用是一项核心技术问题,也是有效促进油气管道输送工作持续稳定开展的重要保障。本文结合管道腐蚀机理及原因的分析阐述了三种常用管道防腐及技术,并对如何做好该项工作提出阴极保护、管道内防腐等措施,旨在能有效促进相关工作的更好开展,保障国民经济持续、稳定、健康发展。
参考文献:
[1]杨赫.近年我国油气管道防腐技术的应用[J].化学工程师,2008(02):28-31.
[2]朱荣桂,尚风山.原油管道输送方式的优选[J].油气输送,2004,(23).
【关键词】 油气输送;管道;防腐技术
引言:
随着我国能源政策的不断调整,油气输送中输油管道腐蚀泄漏给企业带来严重的财产损失,给环境与公众带来了很大的危害。我国地下的油气管线投产,其因维修造成人力、物力浪费,同时还因穿孔而引起油气损失。油气输送中,输油管道不仅仅因腐蚀使管道、设备的使用寿命缩短,更重要的是因为腐蚀导致油气泄漏造成了国家能源的巨大损失。总之,为了避免类似事件的发生,油气输送中输油管道防腐工艺技术越来越受人们重视。
一、管道腐蚀機理及原因分析
在油气输送工作实践中,管道主要采用金属材质,也导致实际使用中极易发生腐蚀现象。金属腐蚀的主要原因在于阴极电位不同,在发生电化学反应时,电位较高的一侧容易得到电子形成阴极,反之,电位较低的一侧则容易失去电子形成阳极。在水和氧气的共同作用下反应产生铁锈,附着于钢铁表面却不能起到保护作用,该化学反应会持续腐蚀。从油气管道的施工实践看,主要有架空敷设和埋地敷设两种,通常在管道内外部和接头处较易发生腐蚀,产生腐蚀的原因也多种多样的,既有环境因素,也和材料本身相关,还与具体防护措施密切相关。从影响油气输送管道防腐相关因素看,主要有如下几个方面:外部环境,包括管道外部接触的温度、湿度及酸碱度,一般来说,温度越高、湿度越大以及酸碱度越大,越容易增加油气输送管道的腐蚀程度和腐蚀面积;自身因素,在油气运输中所含二氧化碳和硫化氢物质具有较强的氧化性,很容易诱发和加快管道内部的电化学反应,破坏管道金属晶格,造成管道腐蚀;施工因素,在施工实践中相关人员业务素质、管理水平以及工作责任心等也会影响油气输送管道的耐腐蚀性,如因意外造成油气管道与防腐层脱离、防腐层发生形变、穿孔、破裂等问题,都会影响油气管道在输送时的耐腐蚀性。
二、油气输送期间管道发生腐蚀的相关因素分析
(一)油气本身因素
不同性质的油气对于管道所产生的影响也各不相同,这是由于油气中带有氧化性物质(如二氧化碳)。二氧化碳在液体中表现酸性,加上其阴极产生电位差的可能性较大,可能导致金属的晶格受到破坏,进而对油气管道内壁产生腐蚀反应。
(二)外界因素
在特殊环境下,由于油气管道周边的介质在性质上具有一定的差异,因此不同介质对管道所产生的影响也各不相同,而施工因素、介质物理性状、介质腐蚀性、温度因素等均是导致管道腐蚀的主要外界因素。(1)施工因素:管道施工工程具有工期长、施工复杂等特点,因此在施工期间,工程质量控制的有效性是预防管道腐蚀的关键因素。(2)介质物理性状:在油气输送中,引起管道发生腐蚀现象的介质物理性状因素主要有土壤水分发生变化、地下水位发生变化等。(3)介质腐蚀性:油气输送管道埋设环境中,含有土壤、微生物等多种成分,而此类介质的性质将会对管道造成一定的影响。一般情况下,管道周边的土壤成分不同使得腐蚀性难以判断。(4)温度因素:在油气输送期间涉及到的温度因素除了包含外界环境因素以外,还包括了管道因素。其中,油气温度主要由管道的铺设深度来决定,通常情况下,温度越高管道腐蚀的速度则会加快。
(三)防腐措施失当因素
通过探讨油气管的腐蚀原因发现,管道发生腐蚀主要是因为防腐层失去了防腐作用而引起的。首先,当油气管道的防腐层与管道本身剥离后,两者之间必然存在距离,进而使得防腐层失去了防腐效果,最终导致管道被腐蚀。其次,防腐层本身由于施工原因若出现劈裂、穿孔、破裂等情况,也会导致管道被腐蚀。
三、油气输送在管道防腐中所应用的若干技术分析
(一)缓蚀剂
因为油气输送中输油管道中含有的水、硫等腐蚀性介质,存在着一定的腐蚀风险,所以在积水管路地段,管道内发生开裂事故的概率较大。我国油气输送中开发了新型的输油管道缓蚀剂,并对其进行了检测与评价。通过实践发现,目前研发的新型管道缓蚀剂应用于管道防腐,对管道的腐蚀速度起到了一定的抑制作用。
(二)阴极保护的应用
阴极保护作为与涂敷技术配套的工艺技术,是行之有效的电化学保护手段,同时也是基于电化学防腐原理而研究、发展出来的一种电化学保护技术。阴极保护与防腐层的联合应用是埋地防腐材料普遍应用的一项技术,在我国油气输送的输油管道上均有应用,并且还取得了很好的应用效果。在阴极保护系统构成的保护电池中,氧化反应集中发生在阳极上,从而有效的抑制了作为阴极被保护的金属腐蚀。也就是说,牺牲阳极或者外加电源来使金属构件成为阴极或者增加负电位来防止金属被腐蚀。抗阴极剥离性能比较强,有一定的吸收率,可以有效的避免阴极屏蔽作用,使输油管道内形成阴极电流保护。
(三)管道内部防腐技术
在管道防腐工作中,最为关键的是要做好管道内壁的防腐处理。在油气输送期间,管道输送的油气含有各类腐蚀性介质,例如硫化氢、二氧化碳等,此类介质可对管道内部造成严重影响,进而导致管道的腐蚀程度加深。随着我国电子技术与计算机技术的不断发展,针对该腐蚀问题,某油气田公司建立了一套在线监控防腐系统,输油管道内壁的腐蚀得到了有效抑制。
四、输油管道防腐工艺的发展
石油企业是由石油勘探、采油、油气处理、输送、运输等环节组成。根据2010年我国石油天然气统计年鉴的数据,2009年钻井进尺为1795万,完成井口数10908口,全国共有采油井86169口井,采气井2275口,共计118455口。而我国天然气管道总长为1040公里。石油开采的钻杆、输油管道等装置都是石油企业输油管的输送工程。另外,输油管道的防腐工艺的材料收到一定的限制,而成本低、使用方便的输油管道防腐材料需要进一步研究与开发。虽然我国是世界是较早使用输油管道较早的国家,但是防腐工艺的发展比较缓慢。随着我国能源市场的需求激增,我国的输油管道事业发展迅速。我国输油管道迅速增长,管道防腐工艺技术不论是整体水平还是防腐材料都有了很多的提高。油气输送中输油管道的防腐工艺技术具有良好的粘结性、防腐蚀性能、高抗渗透性等性能相互结合起来的防腐蚀结构,使油气输送中输油管道的防腐工艺技术在很多工程上得到了应用。防腐工艺技术的发展特点是防腐材料产品的结构发生了根本性改变,其改变方向以高效、经济、节约资源等为原则,开发出输油管道防腐新工艺技术。
五、结束语
在油气输送过程中,管道防腐技术的研究和使用是一项核心技术问题,也是有效促进油气管道输送工作持续稳定开展的重要保障。本文结合管道腐蚀机理及原因的分析阐述了三种常用管道防腐及技术,并对如何做好该项工作提出阴极保护、管道内防腐等措施,旨在能有效促进相关工作的更好开展,保障国民经济持续、稳定、健康发展。
参考文献:
[1]杨赫.近年我国油气管道防腐技术的应用[J].化学工程师,2008(02):28-31.
[2]朱荣桂,尚风山.原油管道输送方式的优选[J].油气输送,2004,(23).