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摘要:随着社会的不断发展与进步,石油在现代的运输主要依靠管道,这些输送管道一般都是钢制管道,而且大多为埋地管道。这样在长期的使用過程中,管道就容易出现腐蚀现象,影响到石油的正常输送。本文分析了管道发生腐蚀现象的原因及危害,并探索了有效的防腐措施。
关键词:石油管道;防腐措施;管道爆裂;环境污染
中图分类号:X501 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济等方面的不断发展,石油已经成为重要的原材料,并被广泛的应用于各个领域,在这种情况下,石油的正常输送成为各项事务顺利进行的前提保障。目前,石油的输送管道一般采用的都是钢制的埋地管道,在使用过程中由于受到外界因素的影响,容易出现腐蚀现象,进而造成管道爆裂或石油泄漏等事故的发生,不仅会造成环境污染、阻碍经济发展,还会对人们的生命安全构成威胁。因此,为了保证国家各项事务的顺利进行,并为人们的生命安全提供基本的保障,必须不断加强对石油管道的防腐工作,保证石油的正常输送。
管道腐蚀的原因与危害
管道的腐蚀现象是指在土壤、空气或海洋中,由于周围其他媒介的催化作用,管道的结构遭到破坏,从而产生腐蚀。管道腐蚀可以分为很多种:外壁腐蚀和内壁腐蚀;局部腐蚀和全面腐蚀;化学腐蚀、生物化学腐蚀以及电化学腐蚀。
外壁腐蚀主要指大气、土壤、细菌以及杂散电流造成的腐蚀现象。内壁腐蚀指的是管道的内壁由于受到一些介质的影响而发生腐蚀现象,内壁腐蚀主要包括介质腐蚀和水腐蚀。一般如果管道跨越的距离比较长就容易发生内壁腐蚀现象。化学腐蚀是指金属管道在接触到空气、土壤或其他介质时彼此之间发生了化学反应,这种腐蚀一般会比较轻,不会在腐蚀过程中产生电流。生物化学腐蚀指的是在管道中存在一些细菌,这些细菌通过自身的生命活动引起管道的腐蚀现象。电化学腐蚀是指在电解质溶液里,金属管道中的金属被消去了电子性而转化为离子,并被电解质溶液所溶解。在这些腐蚀现象中,电化学腐蚀造成的后果最严重。
有效的防腐措施
1 采用电化学保护法
电化学保护法主要分为牺牲阳极保护法和外加电源保护法。
牺牲阳极保护法。工作原理是利用不同金属之间所存在的电位差,从而产生防腐电流。选择一些比管道材料的电位低的金属,例如Al、Mg、Zn等,将这些金属设置成阳极,并用一定的导线连接到石油管道(阴极)上,这样在电解质溶液中,两者就形成了原电池,这样就能在腐蚀过程中消耗阳极材料,从而保护阴极金属。这种保护法投资比较小,而且防腐效果非常好,因此被广泛的应用于地下管道的防腐过程中。
外加电源保护法。工作原理是对管道材料输入一定的负极直流电,使管道材料变成阴极,避免遭到腐蚀。在输入电流时要保证供电的持续性,最长也不能间断两小时以上。阳极所采用的材料一般采用碳钢、高硅铁以及石墨等。这种保护法能够有效的降低工作强度、节约工作时间,但施工要求非常细致,要经常进行维护,主要用于管道外露的情况。
2 采用涂层防护
采用环氧粉末涂层。环氧粉末涂层能够用来作复合涂层中的底层,在我国的应用非常广泛。环氧粉末涂层具有很多优点:良好的保持膜的完整性,阴极剥离的性能优越,耐磨损,能够进行冷弯等。因此能够被广泛的用于土壤环境中,不过这种涂层不宜受到外界冲击,例如,在高温下,环氧粉末涂层的吸水性会增强,所以,在湿热的环境下不能使用环氧粉末涂层。
采用石油沥青涂层。在采用石油沥青涂层时,选用的沥青通常为30#的沥青,填充的材料一般为石灰石粉或石棉等,在进行混合时的用量要求一般是沥青要占85%左右,填充材料要占15%左右,将两者混合起来并搅拌均匀,从而形成良好的防腐涂层,涂在管道的外部形成良好的保护层,有利于加强管道的抗腐蚀强度,进而保证管道的正常运行。
采用复合涂层。一些涂料的性能非常单一,不能有效的达到防腐效果,在这种情况下,可以采用一些物理叠合手段或者化学粘结手段,使这些涂料融为一体,从而形成防腐效果良好的复合涂层,主要有二层聚乙烯,三层聚乙烯,二层聚丙烯,三层聚丙烯等。在这些复合涂层中,三层聚乙烯应用最广泛,主要由聚烯的外护层、粘结剂的中间层以及环氧粉末的底层三部分构成。三层聚乙烯的优点在于防腐性能优越,抗渗性能优越,绝缘性能优越,同时粘结性能优越,经常在比较差的环境中运用。
3 尝试采用非金属管道
在以往的石油管道中,管道的材料一般都是钢制的金属材料,因此,容易发生腐蚀现象,为了有效的防治管道发生腐蚀现象,可以尝试运用一些非金属的管道,例如玻璃管道或钢骨架复合管。玻璃管道具有很多优点:耐腐蚀、易安装、寿命长、易维护、不结垢等。不过玻璃管道也具有很多不足,例如抗破坏能力比较弱,强度低,在使用过程中容易发生渗漏现象,进而造成管道的爆裂。从整体上看,玻璃管道的性能要比钢制管道好一些。钢骨架复合管的性能非常优越,融合了塑料管与钢管的所有优点:抗压、耐磨、防腐而且绝热性能良好等,不过在使用过程中也容易出现管道的爆裂现象。
目前,管道的腐蚀现象是影响石油正常输送的关键因素,而非金属管道要比金属管道的抗腐蚀性能好的多,因此,采用非金属管道能够有效的降低管道的腐蚀率,而且在今后的研制过程中,通过相关人员的不断创新与改进,一定能创造出全面优越的非金属管道。这样在石油的输送过程中采用非金属的管道就能有效的降低管道渗漏及爆裂的概率,保证石油的正常输送,提高经济效益与社会效益。
结语
综上所述,随着石油应用范围的不断扩大,保证石油的正常运输过程至关重要。我国现用的石油管道一般都是钢制金属管道,在应用过程中,由于外界因素的影响容易产生腐蚀现象,从而降低管道的安全性,引起管道的爆裂及石油的泄漏,不仅造成国家的经济损失,还会污染环境,影响到国家各项事务的持续健康发展。因此,在石油的运输过程中,必须不断采取措施防止管道的腐蚀现象,除了在原有金属管道的基础上进行防腐操作外,还可以尝试使用其他非金属的管道,虽然非金属管道也存在很多问题,但只要不断改进与创新,并细心维护,一样能够保证石油的正常运输。总之,为了维护国家的经济效益,保障人民的生命安全,必须不断加强石油管道的防腐措施。
参考文献:
[1] 袁英,高强生,刘义.天然气管道腐蚀分析与对策[J]. 油气田地面工程. 2011(08)
[2] 张锦洲.埋地钢制输油管道的锌合金牺牲阳极保护研究[J]. 科技信息. 2011(10)
[3] 谢国泉,王宏伟.大型氯碱厂液氯计量槽的腐蚀与防护[J]. 四川化工与腐蚀控制. 2009(05)
关键词:石油管道;防腐措施;管道爆裂;环境污染
中图分类号:X501 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济等方面的不断发展,石油已经成为重要的原材料,并被广泛的应用于各个领域,在这种情况下,石油的正常输送成为各项事务顺利进行的前提保障。目前,石油的输送管道一般采用的都是钢制的埋地管道,在使用过程中由于受到外界因素的影响,容易出现腐蚀现象,进而造成管道爆裂或石油泄漏等事故的发生,不仅会造成环境污染、阻碍经济发展,还会对人们的生命安全构成威胁。因此,为了保证国家各项事务的顺利进行,并为人们的生命安全提供基本的保障,必须不断加强对石油管道的防腐工作,保证石油的正常输送。
管道腐蚀的原因与危害
管道的腐蚀现象是指在土壤、空气或海洋中,由于周围其他媒介的催化作用,管道的结构遭到破坏,从而产生腐蚀。管道腐蚀可以分为很多种:外壁腐蚀和内壁腐蚀;局部腐蚀和全面腐蚀;化学腐蚀、生物化学腐蚀以及电化学腐蚀。
外壁腐蚀主要指大气、土壤、细菌以及杂散电流造成的腐蚀现象。内壁腐蚀指的是管道的内壁由于受到一些介质的影响而发生腐蚀现象,内壁腐蚀主要包括介质腐蚀和水腐蚀。一般如果管道跨越的距离比较长就容易发生内壁腐蚀现象。化学腐蚀是指金属管道在接触到空气、土壤或其他介质时彼此之间发生了化学反应,这种腐蚀一般会比较轻,不会在腐蚀过程中产生电流。生物化学腐蚀指的是在管道中存在一些细菌,这些细菌通过自身的生命活动引起管道的腐蚀现象。电化学腐蚀是指在电解质溶液里,金属管道中的金属被消去了电子性而转化为离子,并被电解质溶液所溶解。在这些腐蚀现象中,电化学腐蚀造成的后果最严重。
有效的防腐措施
1 采用电化学保护法
电化学保护法主要分为牺牲阳极保护法和外加电源保护法。
牺牲阳极保护法。工作原理是利用不同金属之间所存在的电位差,从而产生防腐电流。选择一些比管道材料的电位低的金属,例如Al、Mg、Zn等,将这些金属设置成阳极,并用一定的导线连接到石油管道(阴极)上,这样在电解质溶液中,两者就形成了原电池,这样就能在腐蚀过程中消耗阳极材料,从而保护阴极金属。这种保护法投资比较小,而且防腐效果非常好,因此被广泛的应用于地下管道的防腐过程中。
外加电源保护法。工作原理是对管道材料输入一定的负极直流电,使管道材料变成阴极,避免遭到腐蚀。在输入电流时要保证供电的持续性,最长也不能间断两小时以上。阳极所采用的材料一般采用碳钢、高硅铁以及石墨等。这种保护法能够有效的降低工作强度、节约工作时间,但施工要求非常细致,要经常进行维护,主要用于管道外露的情况。
2 采用涂层防护
采用环氧粉末涂层。环氧粉末涂层能够用来作复合涂层中的底层,在我国的应用非常广泛。环氧粉末涂层具有很多优点:良好的保持膜的完整性,阴极剥离的性能优越,耐磨损,能够进行冷弯等。因此能够被广泛的用于土壤环境中,不过这种涂层不宜受到外界冲击,例如,在高温下,环氧粉末涂层的吸水性会增强,所以,在湿热的环境下不能使用环氧粉末涂层。
采用石油沥青涂层。在采用石油沥青涂层时,选用的沥青通常为30#的沥青,填充的材料一般为石灰石粉或石棉等,在进行混合时的用量要求一般是沥青要占85%左右,填充材料要占15%左右,将两者混合起来并搅拌均匀,从而形成良好的防腐涂层,涂在管道的外部形成良好的保护层,有利于加强管道的抗腐蚀强度,进而保证管道的正常运行。
采用复合涂层。一些涂料的性能非常单一,不能有效的达到防腐效果,在这种情况下,可以采用一些物理叠合手段或者化学粘结手段,使这些涂料融为一体,从而形成防腐效果良好的复合涂层,主要有二层聚乙烯,三层聚乙烯,二层聚丙烯,三层聚丙烯等。在这些复合涂层中,三层聚乙烯应用最广泛,主要由聚烯的外护层、粘结剂的中间层以及环氧粉末的底层三部分构成。三层聚乙烯的优点在于防腐性能优越,抗渗性能优越,绝缘性能优越,同时粘结性能优越,经常在比较差的环境中运用。
3 尝试采用非金属管道
在以往的石油管道中,管道的材料一般都是钢制的金属材料,因此,容易发生腐蚀现象,为了有效的防治管道发生腐蚀现象,可以尝试运用一些非金属的管道,例如玻璃管道或钢骨架复合管。玻璃管道具有很多优点:耐腐蚀、易安装、寿命长、易维护、不结垢等。不过玻璃管道也具有很多不足,例如抗破坏能力比较弱,强度低,在使用过程中容易发生渗漏现象,进而造成管道的爆裂。从整体上看,玻璃管道的性能要比钢制管道好一些。钢骨架复合管的性能非常优越,融合了塑料管与钢管的所有优点:抗压、耐磨、防腐而且绝热性能良好等,不过在使用过程中也容易出现管道的爆裂现象。
目前,管道的腐蚀现象是影响石油正常输送的关键因素,而非金属管道要比金属管道的抗腐蚀性能好的多,因此,采用非金属管道能够有效的降低管道的腐蚀率,而且在今后的研制过程中,通过相关人员的不断创新与改进,一定能创造出全面优越的非金属管道。这样在石油的输送过程中采用非金属的管道就能有效的降低管道渗漏及爆裂的概率,保证石油的正常输送,提高经济效益与社会效益。
结语
综上所述,随着石油应用范围的不断扩大,保证石油的正常运输过程至关重要。我国现用的石油管道一般都是钢制金属管道,在应用过程中,由于外界因素的影响容易产生腐蚀现象,从而降低管道的安全性,引起管道的爆裂及石油的泄漏,不仅造成国家的经济损失,还会污染环境,影响到国家各项事务的持续健康发展。因此,在石油的运输过程中,必须不断采取措施防止管道的腐蚀现象,除了在原有金属管道的基础上进行防腐操作外,还可以尝试使用其他非金属的管道,虽然非金属管道也存在很多问题,但只要不断改进与创新,并细心维护,一样能够保证石油的正常运输。总之,为了维护国家的经济效益,保障人民的生命安全,必须不断加强石油管道的防腐措施。
参考文献:
[1] 袁英,高强生,刘义.天然气管道腐蚀分析与对策[J]. 油气田地面工程. 2011(08)
[2] 张锦洲.埋地钢制输油管道的锌合金牺牲阳极保护研究[J]. 科技信息. 2011(10)
[3] 谢国泉,王宏伟.大型氯碱厂液氯计量槽的腐蚀与防护[J]. 四川化工与腐蚀控制. 2009(05)