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[摘 要]近些年我国油田的开发速度变得越来越快,在更好的保证可持续发展的前提条件下对于解决我国能源消耗具有非常重要的意义。石油储运中,影响石油管道安全运行的重要问题就是管道的腐蚀问题,所以石油管道的腐蚀问题必须引起重视。石油本身的氧化性、环境的氧化性和一些酸性物质等都会对石油储运的管道造成腐蚀,容易引发石油渗漏,造成经济损失甚至危及人身安全。本文主要分析了造成石油储运管道腐蚀的原因,并提出了相应的解决措施。
[关键词]石油储运;管道防腐;问题探讨
中图分类号:P58 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0050-01
引言
石油能源作为重要的能源之一,为推动国家的经济发展起着重要的作用,所以石油能源的储运工作就显得特别重要。只有石油储运安全,才能推动经济的发展,减少资源的流失。石油储运中管道的防腐问题,对提高管道输送石油的能力,减少储运过程中的损耗等非常必要。找到合适的管道防腐材料和解决管道腐蚀问题的方法,对于石油储运的安全性和可靠性意义重大。
1、石油管道发生腐蚀的原因
石油管道因长期在地下潮湿的环境中运行,受水文、土壤、岩石及其他微生物等因素的影响,管道性质容易发生改变。通过相关文献资料及实地勘察可知,造成石油管道腐蚀的原因主要与外界环境、石油本身特性有关。在石油管道系统中,管线系统金属与非金属材料发生电化学反应或微生物腐蚀现象,造成管线结构与材料损伤或流失是石油管道腐蚀的主要原因。除了受特定环境影响造成腐蚀外,腐蚀产物造成的管道损坏也是腐蚀的一种原因。管道腐蚀一般不会固定在某处范围内,而是随着时间的延长不断扩大腐蚀的范围,这主要由腐蚀介质的侵蚀能力决定,同时,温度、腐蚀介质的浓度以及应力状况都会影响管道腐蚀的程度。微生物、细菌及真菌主要分布在土壤中,因土壤封闭性好,隔绝的环境中缺少氧气,细菌非常活跃,将硫酸根离子转化为硫酸氢,该物质会就与管壁发生反应,从而严重腐蚀管道。石油管道大多埋藏于地下,这是最为常见的腐蚀。土壤中含有水、空气、微生物等多种介质,而不同地区土壤水分含量不同,在酸碱性上存在差异,使土壤的内部环境非常复杂。如盐分差异电池腐蚀是因为土壤中盐分含量及浓度不均匀,形成盐分差异电池,对管道造成腐蚀,盐分高,腐蚀更加严重,甚至造成穿孔。又如金属差异电池腐蚀是由于石油管道里程较长,不同金属管道成分差异造成电位差,高电位通常为金属差异腐蚀电池的阴极,这部分管道会有特殊保护,但低电位则是电池阳极,腐蚀容易发生。再如,溶解在液体中的硫化氢气体,会与金属发生电化学反应,因酸性造成金属晶格破坏,致使管道内壁发生腐蚀。
2、石油管道工程的防腐措施
2.1利用缓冲剂对石油管道工程进行处理
石油管道在使用过程中的腐蚀是无法避免的,因此只能尽可能地降低腐蚀的速度,并且由于石油管道所处地理环境一般是相当复杂的,并且由于我国幅员辽阔,管道线路长,防腐措施也多种多样,需要因地制宜,根据实际情况来选用一种或多种防腐措施。在这些措施中,利用缓冲剂进行防腐是目前我国很多石油管道工程团队使用的方法,该方法具有经济成本低,防腐蚀性能强的优点,并且能够有效地杀灭管道中的细菌(研究表明使用缓冲剂的管道中的细菌含量比不添加缓冲剂的管道少95%左右),但该技术工艺十分复杂,在使用该工艺前必须对管道材质和所处环境以及腐蚀类型进行全面的评估,才能选择合适的缓冲剂,如果缓冲剂使用不当,不仅达不到防腐的效果,反而可能加速腐蚀,最终造成严重的经济损失和生态破坏。
2.2利用内涂层与衬里添加保护使用管道
相比于管道外部,管道内部更容易出现腐蚀问题,所以施工人员可以在管道内部进行涂层施工,这也是目前我国石油管道防腐中比较重视的一种技术。这种技术具有很多优点,比如经济成本比较低,对施工人员的技术要求不是很高,涂层的材料选择也可以根据外部环境进行有效的变换,从而使防腐效果达到最佳。还有一个优点就是涂层材料比较稳定,不易受外界杂质的影响。在内涂层保护技术有如此多的优点的情况下,这种防腐技术也理所当然地成为了我国目前优先采取的防腐技术。在我国石油管道防腐配套设施日益完善,管道内智能补口技术日渐成熟的情况下,石油运输管道的使用环境也得到了巨大的改善,所以利用内涂层与衬里添加保护使用管道也能确保管道拥有更长的使用寿命。
2.3使用电化学技术对石油管道进行处理
由于石油管道一般是用金属制成,在复杂的土壤环境中容易形成原电池的化学反应,因此采用电化学技术对石油管道进行处理也是一种行之有效的方法,而常用的电化学处理方式有两种,一种是阳极保护,另一种是阴极保护,目前,阴极保护使用的范围较广,并且防腐蚀的效果也比阳极保护要理想一些。阴极保护的施工成本比较低并且操作要求不高,能够保证石油管道的长期使用,它还有一个优点是能够使石油管道材质符合设计人员的要求,不受外界环境的影响,但是它也有一定的缺点,比如单独使用的时候经济成本比较高,受限制的条件也很多,因此该技术一般不单独使用,而是与其他防腐措施共同使用,从而达到更好的保护管道的效果。
2.4涂层外防腐技术
涂层外防腐技术便是这样一种通过在管道上涂抹涂料来隔断管道与氧气接触的防腐技术,下面文章根据涂料的不同来分别介绍几种常见的涂层外防腐技术。1)无机非金属涂料。此种涂料主要表现为搪瓷、玻璃等绝缘涂料,一般来说将这些绝缘涂料涂抹在石油天然气管道的外层上可以阻断石油天然气管道与空气的化学反应、保证管道上的金属离子处于稳定状态,提高石油天然气管道的防腐蚀能力并延长其使用时间,此种防腐涂料在钢制石油天然气管道中应用尤为广泛。2)环氧涂层。此种环氧涂层较之无机非金属涂料而言,其防腐性能更好,可以适用的石油天然气管道的种类也更为丰富,几乎可以应用于所有材质的管道工程的防腐,但是此种涂层的制作和调配也更为复杂。3)改性涂层。此种改性涂层是涂层外防腐技术的所有涂料應用中最为先进的一种,此种涂料应用纳米技术临界处理有机材料和无机材料,使之应用于石油天然气运输管道工程中,改性涂层不仅有强大的防腐性能,能够提到石油天然气管道工程的防腐蚀能力,同时还有强大的防水能力,可以进一步延长管道的使用寿命。
结束语
从上面的分析中我们可以发现,油田集输管道发生腐蚀这种情况是比较复杂的,其内腐蚀问题也是当下最常出现的问题。在这篇文章中我们对腐蚀情况进行了分析,并且非常有针对性的提出了相应的预防办法,提出了合理的选择防腐材料、合理对缓蚀剂进行使用,并且可发通过电化学防护办法以及不断加强有关防腐方面的管理等一系列预防腐蚀的办法,其主要的目的就是为了将油田集输管道的防腐水平提升上去,从而使得原油可以更加稳定和安全的进行运输,促进油田在进行开发过程中可以持续进行发展。
参考文献:
[1]戚麟.石油管道的防腐现状及解决措施[J].科学技术创新,2017(23):107-108.
[2]刘文博.石油管道的防腐工作现状以及解决对策[J].化工管理,2017(19):136.
[3]唐旺.刍议石油天然气管道工程的关键防腐技术[J].山东工业技术,2016.
[4]卢智慧,何雪琴,何旭.塔河油田集输管道腐蚀因素及防腐措施[J].油气田地面工程,2016(07):18-20
[5]李振生.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2016(20).
[6]包丹.油气储运中的管道防腐问题分析[J].中国石油和化工标准与质量,2016(10)
[关键词]石油储运;管道防腐;问题探讨
中图分类号:P58 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0050-01
引言
石油能源作为重要的能源之一,为推动国家的经济发展起着重要的作用,所以石油能源的储运工作就显得特别重要。只有石油储运安全,才能推动经济的发展,减少资源的流失。石油储运中管道的防腐问题,对提高管道输送石油的能力,减少储运过程中的损耗等非常必要。找到合适的管道防腐材料和解决管道腐蚀问题的方法,对于石油储运的安全性和可靠性意义重大。
1、石油管道发生腐蚀的原因
石油管道因长期在地下潮湿的环境中运行,受水文、土壤、岩石及其他微生物等因素的影响,管道性质容易发生改变。通过相关文献资料及实地勘察可知,造成石油管道腐蚀的原因主要与外界环境、石油本身特性有关。在石油管道系统中,管线系统金属与非金属材料发生电化学反应或微生物腐蚀现象,造成管线结构与材料损伤或流失是石油管道腐蚀的主要原因。除了受特定环境影响造成腐蚀外,腐蚀产物造成的管道损坏也是腐蚀的一种原因。管道腐蚀一般不会固定在某处范围内,而是随着时间的延长不断扩大腐蚀的范围,这主要由腐蚀介质的侵蚀能力决定,同时,温度、腐蚀介质的浓度以及应力状况都会影响管道腐蚀的程度。微生物、细菌及真菌主要分布在土壤中,因土壤封闭性好,隔绝的环境中缺少氧气,细菌非常活跃,将硫酸根离子转化为硫酸氢,该物质会就与管壁发生反应,从而严重腐蚀管道。石油管道大多埋藏于地下,这是最为常见的腐蚀。土壤中含有水、空气、微生物等多种介质,而不同地区土壤水分含量不同,在酸碱性上存在差异,使土壤的内部环境非常复杂。如盐分差异电池腐蚀是因为土壤中盐分含量及浓度不均匀,形成盐分差异电池,对管道造成腐蚀,盐分高,腐蚀更加严重,甚至造成穿孔。又如金属差异电池腐蚀是由于石油管道里程较长,不同金属管道成分差异造成电位差,高电位通常为金属差异腐蚀电池的阴极,这部分管道会有特殊保护,但低电位则是电池阳极,腐蚀容易发生。再如,溶解在液体中的硫化氢气体,会与金属发生电化学反应,因酸性造成金属晶格破坏,致使管道内壁发生腐蚀。
2、石油管道工程的防腐措施
2.1利用缓冲剂对石油管道工程进行处理
石油管道在使用过程中的腐蚀是无法避免的,因此只能尽可能地降低腐蚀的速度,并且由于石油管道所处地理环境一般是相当复杂的,并且由于我国幅员辽阔,管道线路长,防腐措施也多种多样,需要因地制宜,根据实际情况来选用一种或多种防腐措施。在这些措施中,利用缓冲剂进行防腐是目前我国很多石油管道工程团队使用的方法,该方法具有经济成本低,防腐蚀性能强的优点,并且能够有效地杀灭管道中的细菌(研究表明使用缓冲剂的管道中的细菌含量比不添加缓冲剂的管道少95%左右),但该技术工艺十分复杂,在使用该工艺前必须对管道材质和所处环境以及腐蚀类型进行全面的评估,才能选择合适的缓冲剂,如果缓冲剂使用不当,不仅达不到防腐的效果,反而可能加速腐蚀,最终造成严重的经济损失和生态破坏。
2.2利用内涂层与衬里添加保护使用管道
相比于管道外部,管道内部更容易出现腐蚀问题,所以施工人员可以在管道内部进行涂层施工,这也是目前我国石油管道防腐中比较重视的一种技术。这种技术具有很多优点,比如经济成本比较低,对施工人员的技术要求不是很高,涂层的材料选择也可以根据外部环境进行有效的变换,从而使防腐效果达到最佳。还有一个优点就是涂层材料比较稳定,不易受外界杂质的影响。在内涂层保护技术有如此多的优点的情况下,这种防腐技术也理所当然地成为了我国目前优先采取的防腐技术。在我国石油管道防腐配套设施日益完善,管道内智能补口技术日渐成熟的情况下,石油运输管道的使用环境也得到了巨大的改善,所以利用内涂层与衬里添加保护使用管道也能确保管道拥有更长的使用寿命。
2.3使用电化学技术对石油管道进行处理
由于石油管道一般是用金属制成,在复杂的土壤环境中容易形成原电池的化学反应,因此采用电化学技术对石油管道进行处理也是一种行之有效的方法,而常用的电化学处理方式有两种,一种是阳极保护,另一种是阴极保护,目前,阴极保护使用的范围较广,并且防腐蚀的效果也比阳极保护要理想一些。阴极保护的施工成本比较低并且操作要求不高,能够保证石油管道的长期使用,它还有一个优点是能够使石油管道材质符合设计人员的要求,不受外界环境的影响,但是它也有一定的缺点,比如单独使用的时候经济成本比较高,受限制的条件也很多,因此该技术一般不单独使用,而是与其他防腐措施共同使用,从而达到更好的保护管道的效果。
2.4涂层外防腐技术
涂层外防腐技术便是这样一种通过在管道上涂抹涂料来隔断管道与氧气接触的防腐技术,下面文章根据涂料的不同来分别介绍几种常见的涂层外防腐技术。1)无机非金属涂料。此种涂料主要表现为搪瓷、玻璃等绝缘涂料,一般来说将这些绝缘涂料涂抹在石油天然气管道的外层上可以阻断石油天然气管道与空气的化学反应、保证管道上的金属离子处于稳定状态,提高石油天然气管道的防腐蚀能力并延长其使用时间,此种防腐涂料在钢制石油天然气管道中应用尤为广泛。2)环氧涂层。此种环氧涂层较之无机非金属涂料而言,其防腐性能更好,可以适用的石油天然气管道的种类也更为丰富,几乎可以应用于所有材质的管道工程的防腐,但是此种涂层的制作和调配也更为复杂。3)改性涂层。此种改性涂层是涂层外防腐技术的所有涂料應用中最为先进的一种,此种涂料应用纳米技术临界处理有机材料和无机材料,使之应用于石油天然气运输管道工程中,改性涂层不仅有强大的防腐性能,能够提到石油天然气管道工程的防腐蚀能力,同时还有强大的防水能力,可以进一步延长管道的使用寿命。
结束语
从上面的分析中我们可以发现,油田集输管道发生腐蚀这种情况是比较复杂的,其内腐蚀问题也是当下最常出现的问题。在这篇文章中我们对腐蚀情况进行了分析,并且非常有针对性的提出了相应的预防办法,提出了合理的选择防腐材料、合理对缓蚀剂进行使用,并且可发通过电化学防护办法以及不断加强有关防腐方面的管理等一系列预防腐蚀的办法,其主要的目的就是为了将油田集输管道的防腐水平提升上去,从而使得原油可以更加稳定和安全的进行运输,促进油田在进行开发过程中可以持续进行发展。
参考文献:
[1]戚麟.石油管道的防腐现状及解决措施[J].科学技术创新,2017(23):107-108.
[2]刘文博.石油管道的防腐工作现状以及解决对策[J].化工管理,2017(19):136.
[3]唐旺.刍议石油天然气管道工程的关键防腐技术[J].山东工业技术,2016.
[4]卢智慧,何雪琴,何旭.塔河油田集输管道腐蚀因素及防腐措施[J].油气田地面工程,2016(07):18-20
[5]李振生.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2016(20).
[6]包丹.油气储运中的管道防腐问题分析[J].中国石油和化工标准与质量,2016(10)