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摘要:研究油气集输管道的腐蚀原因及防腐技术措施,必须弄清楚腐蚀的原因,为了达到的防腐的效果,采取必要的防腐技术措施,抑制腐蚀现象的发生,延长金属管道的使用寿命,达到高效油气集输的需要。
关键词:油气集输;管道;防腐处理;措施
在我国快速发展的过程中,我国的油气生产过程中,由于油气中含有腐蚀性的介质,很容易发生腐蚀的现象,引起管线的穿孔或者泄漏,给油气集输带来安全隐患。因此,有必要研究油气集输管道的防腐问题,采取最优的防腐处理措施,提高管道的耐腐蚀性能,提高管道的输送效率,延长金属管道的使用寿命,满足油田生产的需要。
1.油气集输管道腐蚀的原因
1.1管道外部腐蚀
在油气集输的过程中,管道外部长时间与具有腐蚀作用的物质接触,很可能发生腐蚀现象,管道外部腐蚀类型重要有侵蚀反应、溶解和原电池侵蚀等等。针对埋地管道而言,土壤中含有的腐蚀性物质是导致管道腐蚀的重要因素,土壤中包含了气、固、液三相,金属管道在水和空气的作用下形成导体作用,再加上土壤中氧气分布不均衡导致的浓度差,最终发生原电池效应,这就会极大地加快金属管道的腐蚀速率,就侵蚀方式而言,导致金属管道外部腐蚀的还有微生物、微电池以及宏观电池反应等等[3]。此外,金属管道长时间在海水下工作,管道外部会与海水形成电解质容易,由于管道材质的差异就会导致不同区域形成电位差,并利用海水的导电性形成电路,这就会导致管道外部出现不同程度的原电池腐蚀。
1.2管道内部腐蚀
通常情况下,管道内部腐蚀与自然环境的联系不大,油气自身作用是导致管道内部腐蚀的重要原因,二氧化碳和硫化氢是油气的重要组成部分,硫化氢具有溶于水且与金属发生化学反应的特点,一旦油气集输管道内部的金属离子化,就会导致管道内壁腐蚀,再加上氧气的作用,将会产生次级化学反应,出现硫酸等强酸性物质,势必会加快管道内壁的腐蚀。与此同时,由于硫化氢反应产生的氢气不断增多,这就会导致氢脆现象,随着油气集输管道内氢气的含量不断增多,管内的气压也会随之增大,极有可能造成管道破裂。此外,物理冲击同样是导致管道内部腐蚀的因素之一,管道内存在着一定的砂砾、气体和流体,这样就会形成多项流体,其中的细碎颗粒和气体会对管道产生一定的冲击力,冲掉腐蚀物,会加快管道内部的腐蚀速度,影响油气的正常传输。
2.油气集输管道的防腐处理措施
2.1油气集输管道的內防腐措施
针对油气集输管道的运行特点,对管道的内壁实施防腐技术措施,提高管道的耐腐蚀性能,延长金属管道的使用寿命,使其更好地完成油气集输的任务。优选特殊材质的管道材料,如应用合金钢或者不锈钢材质,减少管道的腐蚀。防腐涂层处理,在金属管道的内部形成一层保护膜,防止腐蚀介质的接触,能够延长管道的服役时间。通过在输送介质中加入缓蚀剂,延缓对管道的腐蚀,而达到防腐的效果。针对油气集输管线输送的油气的性能差异,优选不同的油气集输管道材质,使其达到最佳的防腐绝缘效果。应用化学药剂进行防腐设计,将缓蚀剂加入到输送的介质中,使其改变金属的机械强度,减缓金属的腐蚀,对金属管道起到保护作用。选择输送介质中加入少量的防腐缓蚀剂,就能达到更好的防腐效果,属于经济适用的防腐技术措施。需要优选缓蚀剂的种类,使其适应油气输送环境的需要。目前我国使用的缓蚀剂的主要成分是有机物,有机胺及季铵盐类的缓蚀剂均能够达到较好的防腐效果。优选的缓蚀剂必须与地层水具有良好的配伍性,不允许发生沉淀反应,而堵塞管道或者油层的孔隙,而影响到油气的开采效果。通过电镀层进行内壁的防腐处理,对金属内壁进行各种不同的电镀处理,改善金属管道的防腐特性。如果在钢管的表面镀锡,形成了阴极保护的防腐技术。而对金属管道进行镀锌,就形成的阳极保护的防腐技术。当金属镀在金属管道的表面后,就形成不同极性的保护形式,达到防腐的效果。涂料防腐技术措施的应用,应用防腐绝缘的涂料,对管道的内壁进行涂层技术措施,也能够达到预期的防腐效果。防腐涂料具有一定的亲水增油的性能,使金属管道的内壁和腐蚀介质之间具有一个隔离层,减少了金属管道腐蚀的机会,避免腐蚀介质的影响,而提高油气集输管道的运行效率。可以采用水泥砂浆的内涂层技术,也可以应用玻璃钢管内衬技术措施,环氧树脂粉末的内涂层技术措施等,实现了金属管道的内壁涂层防腐设计,达到预期的防腐效果。应用双金属复合管技术措施,达到防腐绝缘的效果。玻璃钢内衬和陶瓷内衬的复合管技术,达到最佳的防腐效果。复合管的防腐效果比较突出,同时能够防止结垢的现象出现,缺陷就是复合管的生产加工费用偏高,导致油气集输的成本增加,需要慎重选择。复合管防腐效果好,对铺设工艺具有特殊的要求,否则很容易破坏玻璃钢或者陶瓷的内部结构,而影响到防腐效果。未来金属管道内壁防腐处理的发展方向,需要进一步研究管道的内壁腐蚀的机理,进行新型缓蚀剂的研究,开发新型的内壁防腐涂料,提高防腐涂料的性能指标,使其更好地达到防腐绝缘的效果,而且体现价格低廉的特点。
2.2油气集输管道的外防腐措施
对油气集输管道除了内壁防腐处理外,对其外部也可以实施防腐处理,提高金属管道的防腐性能,达到预期的使用效率。可以对油气输送管道的外壁进行涂层处理技术措施,避免土壤及环境对金属管道的腐蚀。也可以通过阴极保护技术措施的应用,防止金属管道产生电化学腐蚀,延长金属管道的使用寿命,提高油气集输生产的效率。埋地管线一般承受水、电机土壤造成的腐蚀,容易引起土壤腐蚀及电化学腐蚀,使金属管道形成原电池,而降低金属管道的使用强度,容易引发泄漏事故,必须采取有效的处理措施,防止金属管道的外壁腐蚀,才能提高金属管道的使用效率。利用外壁的环氧树脂的涂层技术措施,对埋地管线进行外壁的涂层处理,可以实施喷涂技术措施,将环氧树脂均匀地涂在金属管道的外壁上,使其达到最佳的防腐效果。三层的聚乙烯处理技术措施,利用聚乙烯材料对金属管道进行处理,先后缠绕三层或者将聚乙烯材料喷涂到金属管道外壁上,提高金属管道的防腐特性,严重金属管道的使用寿命。环氧树脂的防腐涂层技术可以实施两层的喷涂技术,而聚乙烯的处理技术可以进行三层,使处理效果更佳,提高金属管道的防腐特性。对金属管道实施阴极保护技术措施,是最佳的外壁防腐技术措施。可以在金属管道上连接一个点位更负的金属,使其成为原电池的阴极,将金属管道保护起来,达到阴极保护的效果。也可以通过外加电源的方式,将一个金属接到管道系统,使其成为阳极,而消耗被连接的金属,将金属管道保护起来,达到阴极保护的效果。
3.结论与认识
总而言之,在社会经济和科学技术快速发展的背景下,人们的生活方式发生了很大的变化,对于油气的需求量也在逐年上升,油气集输管道是油气运输的重要通道,是连接油气田与用户的重要桥梁。油气集输管道腐蚀严重影响着油气的正常运输,容易引发较大的安全事故,影响人们的生产生活,相关工程企业要积极分析导致油气集输管道腐蚀的原因,明确腐蚀破损的过程,并采取针对性措施防止管道发生腐蚀,从而延长油气集输管道的使用寿命,提高油气运输速率,推动社会经济健康发展。
参考文献:
[1]冉海波;试论油气集输管道腐蚀防治及应用[J];化工管理;2015年18期
[2]张郑;油气集输管道腐蚀的原因与对策[J];石化技术;2018年02期
[3]刘龙泽;周可庆;黄树军;试论油气集输管道腐蚀防治及应用[J];化工管理;2018年09期
关键词:油气集输;管道;防腐处理;措施
在我国快速发展的过程中,我国的油气生产过程中,由于油气中含有腐蚀性的介质,很容易发生腐蚀的现象,引起管线的穿孔或者泄漏,给油气集输带来安全隐患。因此,有必要研究油气集输管道的防腐问题,采取最优的防腐处理措施,提高管道的耐腐蚀性能,提高管道的输送效率,延长金属管道的使用寿命,满足油田生产的需要。
1.油气集输管道腐蚀的原因
1.1管道外部腐蚀
在油气集输的过程中,管道外部长时间与具有腐蚀作用的物质接触,很可能发生腐蚀现象,管道外部腐蚀类型重要有侵蚀反应、溶解和原电池侵蚀等等。针对埋地管道而言,土壤中含有的腐蚀性物质是导致管道腐蚀的重要因素,土壤中包含了气、固、液三相,金属管道在水和空气的作用下形成导体作用,再加上土壤中氧气分布不均衡导致的浓度差,最终发生原电池效应,这就会极大地加快金属管道的腐蚀速率,就侵蚀方式而言,导致金属管道外部腐蚀的还有微生物、微电池以及宏观电池反应等等[3]。此外,金属管道长时间在海水下工作,管道外部会与海水形成电解质容易,由于管道材质的差异就会导致不同区域形成电位差,并利用海水的导电性形成电路,这就会导致管道外部出现不同程度的原电池腐蚀。
1.2管道内部腐蚀
通常情况下,管道内部腐蚀与自然环境的联系不大,油气自身作用是导致管道内部腐蚀的重要原因,二氧化碳和硫化氢是油气的重要组成部分,硫化氢具有溶于水且与金属发生化学反应的特点,一旦油气集输管道内部的金属离子化,就会导致管道内壁腐蚀,再加上氧气的作用,将会产生次级化学反应,出现硫酸等强酸性物质,势必会加快管道内壁的腐蚀。与此同时,由于硫化氢反应产生的氢气不断增多,这就会导致氢脆现象,随着油气集输管道内氢气的含量不断增多,管内的气压也会随之增大,极有可能造成管道破裂。此外,物理冲击同样是导致管道内部腐蚀的因素之一,管道内存在着一定的砂砾、气体和流体,这样就会形成多项流体,其中的细碎颗粒和气体会对管道产生一定的冲击力,冲掉腐蚀物,会加快管道内部的腐蚀速度,影响油气的正常传输。
2.油气集输管道的防腐处理措施
2.1油气集输管道的內防腐措施
针对油气集输管道的运行特点,对管道的内壁实施防腐技术措施,提高管道的耐腐蚀性能,延长金属管道的使用寿命,使其更好地完成油气集输的任务。优选特殊材质的管道材料,如应用合金钢或者不锈钢材质,减少管道的腐蚀。防腐涂层处理,在金属管道的内部形成一层保护膜,防止腐蚀介质的接触,能够延长管道的服役时间。通过在输送介质中加入缓蚀剂,延缓对管道的腐蚀,而达到防腐的效果。针对油气集输管线输送的油气的性能差异,优选不同的油气集输管道材质,使其达到最佳的防腐绝缘效果。应用化学药剂进行防腐设计,将缓蚀剂加入到输送的介质中,使其改变金属的机械强度,减缓金属的腐蚀,对金属管道起到保护作用。选择输送介质中加入少量的防腐缓蚀剂,就能达到更好的防腐效果,属于经济适用的防腐技术措施。需要优选缓蚀剂的种类,使其适应油气输送环境的需要。目前我国使用的缓蚀剂的主要成分是有机物,有机胺及季铵盐类的缓蚀剂均能够达到较好的防腐效果。优选的缓蚀剂必须与地层水具有良好的配伍性,不允许发生沉淀反应,而堵塞管道或者油层的孔隙,而影响到油气的开采效果。通过电镀层进行内壁的防腐处理,对金属内壁进行各种不同的电镀处理,改善金属管道的防腐特性。如果在钢管的表面镀锡,形成了阴极保护的防腐技术。而对金属管道进行镀锌,就形成的阳极保护的防腐技术。当金属镀在金属管道的表面后,就形成不同极性的保护形式,达到防腐的效果。涂料防腐技术措施的应用,应用防腐绝缘的涂料,对管道的内壁进行涂层技术措施,也能够达到预期的防腐效果。防腐涂料具有一定的亲水增油的性能,使金属管道的内壁和腐蚀介质之间具有一个隔离层,减少了金属管道腐蚀的机会,避免腐蚀介质的影响,而提高油气集输管道的运行效率。可以采用水泥砂浆的内涂层技术,也可以应用玻璃钢管内衬技术措施,环氧树脂粉末的内涂层技术措施等,实现了金属管道的内壁涂层防腐设计,达到预期的防腐效果。应用双金属复合管技术措施,达到防腐绝缘的效果。玻璃钢内衬和陶瓷内衬的复合管技术,达到最佳的防腐效果。复合管的防腐效果比较突出,同时能够防止结垢的现象出现,缺陷就是复合管的生产加工费用偏高,导致油气集输的成本增加,需要慎重选择。复合管防腐效果好,对铺设工艺具有特殊的要求,否则很容易破坏玻璃钢或者陶瓷的内部结构,而影响到防腐效果。未来金属管道内壁防腐处理的发展方向,需要进一步研究管道的内壁腐蚀的机理,进行新型缓蚀剂的研究,开发新型的内壁防腐涂料,提高防腐涂料的性能指标,使其更好地达到防腐绝缘的效果,而且体现价格低廉的特点。
2.2油气集输管道的外防腐措施
对油气集输管道除了内壁防腐处理外,对其外部也可以实施防腐处理,提高金属管道的防腐性能,达到预期的使用效率。可以对油气输送管道的外壁进行涂层处理技术措施,避免土壤及环境对金属管道的腐蚀。也可以通过阴极保护技术措施的应用,防止金属管道产生电化学腐蚀,延长金属管道的使用寿命,提高油气集输生产的效率。埋地管线一般承受水、电机土壤造成的腐蚀,容易引起土壤腐蚀及电化学腐蚀,使金属管道形成原电池,而降低金属管道的使用强度,容易引发泄漏事故,必须采取有效的处理措施,防止金属管道的外壁腐蚀,才能提高金属管道的使用效率。利用外壁的环氧树脂的涂层技术措施,对埋地管线进行外壁的涂层处理,可以实施喷涂技术措施,将环氧树脂均匀地涂在金属管道的外壁上,使其达到最佳的防腐效果。三层的聚乙烯处理技术措施,利用聚乙烯材料对金属管道进行处理,先后缠绕三层或者将聚乙烯材料喷涂到金属管道外壁上,提高金属管道的防腐特性,严重金属管道的使用寿命。环氧树脂的防腐涂层技术可以实施两层的喷涂技术,而聚乙烯的处理技术可以进行三层,使处理效果更佳,提高金属管道的防腐特性。对金属管道实施阴极保护技术措施,是最佳的外壁防腐技术措施。可以在金属管道上连接一个点位更负的金属,使其成为原电池的阴极,将金属管道保护起来,达到阴极保护的效果。也可以通过外加电源的方式,将一个金属接到管道系统,使其成为阳极,而消耗被连接的金属,将金属管道保护起来,达到阴极保护的效果。
3.结论与认识
总而言之,在社会经济和科学技术快速发展的背景下,人们的生活方式发生了很大的变化,对于油气的需求量也在逐年上升,油气集输管道是油气运输的重要通道,是连接油气田与用户的重要桥梁。油气集输管道腐蚀严重影响着油气的正常运输,容易引发较大的安全事故,影响人们的生产生活,相关工程企业要积极分析导致油气集输管道腐蚀的原因,明确腐蚀破损的过程,并采取针对性措施防止管道发生腐蚀,从而延长油气集输管道的使用寿命,提高油气运输速率,推动社会经济健康发展。
参考文献:
[1]冉海波;试论油气集输管道腐蚀防治及应用[J];化工管理;2015年18期
[2]张郑;油气集输管道腐蚀的原因与对策[J];石化技术;2018年02期
[3]刘龙泽;周可庆;黄树军;试论油气集输管道腐蚀防治及应用[J];化工管理;2018年09期