油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝的研究

孫宇

摘要：油氣儲(chǔ)運(yùn)的穩(wěn)定性是保證油氣工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)有了明顯的改善。管道作為油氣儲(chǔ)運(yùn)的主要運(yùn)輸通道，在油氣儲(chǔ)運(yùn)中發(fā)揮著重要作用。但由于部分輸油管道的耐腐蝕性差，對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)有一定的影響，會(huì)造成質(zhì)量問(wèn)題和泄漏問(wèn)題，影響油氣的儲(chǔ)運(yùn)。因此，加強(qiáng)輸油管道的防腐措施是提高儲(chǔ)油安全的首要條件和決策。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn);輸油管道;防腐工藝

1 輸油管道腐蝕的分析

在國(guó)內(nèi)油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，管道運(yùn)輸不僅節(jié)約了成本，而且相對(duì)安全。但由于管道鋪設(shè)主要是地下輸油，與其他運(yùn)輸方式相比，管道輸油成本低、運(yùn)輸量大、能耗低，在一定程度上節(jié)約了人力物力，更好地節(jié)約了安全性能。但與此同時(shí)，地下物理環(huán)境和石油的作用會(huì)對(duì)運(yùn)輸管道造成不同程度的腐蝕。如果管道被腐蝕，管道的使用壽命會(huì)縮短，運(yùn)輸成本也會(huì)有一定程度的增加。

首先，管道外部環(huán)境對(duì)管道的影響。管道主要鋪設(shè)在地下，與土壤直接接觸。土壤中的鹽、水、酸和電阻物質(zhì)會(huì)對(duì)管道表面產(chǎn)生一定的影響，氧化管道外表面，導(dǎo)致管道腐蝕。

其次，輸油管道輸送的油量也會(huì)造成管道的腐蝕。比如油中的C1離子在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)水解成鹽酸，對(duì)鋼管有很強(qiáng)的腐蝕性。隨著時(shí)間的推移，鋼材表面氧化越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致鋼材表面產(chǎn)生大量腐蝕和氣泡，導(dǎo)致管道腐蝕。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國(guó)能源市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，中國(guó)輸油管道行業(yè)發(fā)展迅速。因此，我國(guó)輸油管道防腐技術(shù)的整體水平有了很大的提高。目前，我國(guó)輸油管道防腐技術(shù)具有附著力好、滲透性高、耐腐蝕等特點(diǎn)。在我國(guó)，隨著相關(guān)科研人員的不斷試驗(yàn)和研究，已經(jīng)形成了許多成熟的管道防腐技術(shù)，包括緩凝劑、涂層防腐和陰極保護(hù)。與此同時(shí)，我國(guó)的防腐技術(shù)正朝著高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的方向發(fā)展，越來(lái)越多的新型防腐材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)并應(yīng)用于實(shí)踐。

然而，與國(guó)外相比，我國(guó)剩余壽命評(píng)估技術(shù)、成本和跟蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)仍存在較大缺陷。因此，加強(qiáng)輸油管道質(zhì)量管理，加大科研投入，積極開(kāi)發(fā)防腐新技術(shù)、新材料，是促進(jìn)我國(guó)石油管道防腐的進(jìn)一步發(fā)展的重要內(nèi)容。在輸油管道防腐施工中，施工人員應(yīng)根據(jù)管道土壤環(huán)境等不同外部條件選擇合理的防腐材料，以達(dá)到良好的防腐效果。此外，還應(yīng)加強(qiáng)輸油管道本身的質(zhì)量控制。選擇管道材料時(shí)，應(yīng)考慮強(qiáng)度、焊接等性能。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝的應(yīng)用

3.1 防腐層技術(shù)

防腐層技術(shù)是輸油管道中應(yīng)用最廣泛的防腐技術(shù)。隨著能源需求和防腐技術(shù)的不斷提高，防腐層技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。比如在我國(guó)等油氣儲(chǔ)存工程中，輸油管道的防腐層技術(shù)可以達(dá)到很好的防腐效果，但對(duì)于半徑變化大或輸送距離小的管道，可以采用聚乙烯膠帶纏繞防腐技術(shù)進(jìn)行防腐。為了提高輸油管道的防腐效果，可以對(duì)一些冷彎管進(jìn)行雙層燒結(jié)環(huán)氧粉末處理。輸油管道防腐涂層技術(shù)要達(dá)到涂層的實(shí)用防腐效果，必須滿足一定的條件。

3.2 內(nèi)部防腐技術(shù)

油氣中的化學(xué)成分含量高，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以必須對(duì)管線中的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行防護(hù)。采用管道內(nèi)部防腐技術(shù)，可以有效地降低CO2、硫化氫等腐蝕性介質(zhì)在管道內(nèi)壁上的腐蝕和破裂。通過(guò)對(duì)輸油管道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)艿赖膬?nèi)部腐蝕進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)，從而有效地控制輸油管道的內(nèi)部腐蝕，從而提高輸油管道的抗腐蝕能力。比如，西南油氣田公司在輸油管道防腐工藝中研制出一種新型的管線緩蝕劑，它可以利用管網(wǎng)中的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)管網(wǎng)的監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估，在輸油管道內(nèi)部腐蝕較重的部位采用緩蝕劑，既能減少輸油管道的腐蝕效應(yīng)，又能有效地改善輸油管道的腐蝕工藝。

3.3 陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)是一種以電化學(xué)方法為基礎(chǔ)的電化學(xué)防腐蝕技術(shù)，它是利用陰極中陽(yáng)極發(fā)生氧化作用，從而防止其腐蝕。這是一種非常普遍的技術(shù)，但它的使用要求很高，同時(shí)具有陰極與陽(yáng)極，并且陰極與陽(yáng)極中應(yīng)有一定的電介質(zhì)。利用陰極保護(hù)技術(shù)對(duì)輸油管道進(jìn)行防腐蝕，能有效地改善其耐腐蝕性能。

4 我國(guó)輸油管道領(lǐng)域中實(shí)行的防腐工藝措施的實(shí)際情況展開(kāi)分析

4.1 使用頻率比較高的外置防腐層

瀝青防腐層是70年代以來(lái)國(guó)內(nèi)使用最為廣泛的一種防腐層，它是在一定程度上采用了玻璃纖維作為基材，然后將其浸入石油瀝青中，然后置于輸油管道外側(cè)，從而達(dá)到防腐效果。其最顯著的特征是技術(shù)成熟度高，原材料價(jià)格低廉，混合材料來(lái)源廣泛。但在使用中也存在著一定的缺陷，如抗高溫性能比其它的防腐蝕材料低，對(duì)水分的吸附性能也較好。

4.2 熔接環(huán)氧粉末涂層在輸油管道防腐領(lǐng)域中得到的應(yīng)用

熔接環(huán)氧粉末涂層是由美國(guó)有關(guān)學(xué)者于1961年提出的，目前已在國(guó)內(nèi)輸油管道防腐工程中使用，該技術(shù)在很多國(guó)家都有了較大的發(fā)展和應(yīng)用。在實(shí)踐中，熔接環(huán)氧粉末涂層因其附著力強(qiáng)、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)而在實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用，并逐步發(fā)展成為當(dāng)今世界防腐涂層的主要技術(shù)。但是，這種技術(shù)在輸油管道的表層上形成了一層薄薄的膜，因此在使用中的物理抗震性很低，很容易被外界的外力所干擾，很難在土質(zhì)和巖石方面得到廣泛的應(yīng)用。

4.3 輸油管道內(nèi)置防腐層在輸油管道領(lǐng)域中得到的應(yīng)用

環(huán)氧粉末涂層是一種高溫固態(tài)粉末，它的使用溫度范圍廣，化學(xué)穩(wěn)定性好，其熔化溫度可達(dá)180℃。其最大的特征是其抗酸堿能力強(qiáng)，在實(shí)際使用中表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。在100℃以下，管內(nèi)液體的固化特性與液體溫度直接相關(guān)。噴涂工作所采用的理論是：采用高壓靜電原理，在輸油管道內(nèi)壁涂敷環(huán)氧粉末涂層。在此基礎(chǔ)上，既能在一定程度上改善其防腐性能，又能確保其經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的輸油管道防腐技術(shù)有了較全面的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其產(chǎn)生的原因有了較為全面地認(rèn)識(shí)。本文對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在輸油管道中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，相信經(jīng)過(guò)中國(guó)科研工作者的不懈努力，可以加快國(guó)內(nèi)輸油管道防腐技術(shù)的發(fā)展，為國(guó)家的能源安全作出重大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]魏然，張新林.油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝的發(fā)展與應(yīng)用分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（1）：47-49.

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