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油气储运中输油管道防腐工艺的研究:管道防腐层技术的运用、防腐层和阴极保护技术配合使用及油气管道内部防腐技术

时间:2023-08-11 点击量:261

  石油和天然气是支撑我国经济发展和工业化的重要能源,油气储运是维护我国能源安全,保障企业生产、人民生活水平的重要环节。石油和天然气本身具有易燃易爆的特点,所以要重视石油和天然气在储运方面的安全性,输油管道作为油气储运的重要手段,就要重视提升输油管道的安全性,延长其使用寿命,保证油气储运的效率和质量,所以要重视防腐工艺的作用,引进先进的技术和管理经验,进一步创新和发展,有效保障油气运输过程的效率和安全性,减少安全隐患,避免经济损失和环境破坏,为国家经济发展和人民生活提供稳定的油气来源。本文从管道防腐的重要性出发,结合造成管道腐蚀的相关因素,对其提出针对性的对策。

  01油气储运过程中管道防腐的重要性

  现阶段随着经济发展和工业化的扩张,相应的能源问题更加突出,逐步成为制约国家可持续发展的重要因素,能源安全同时也成为众多国家采取各种手段重视和稳定的首要问题。能源问题不仅仅关乎一个国家的经济发展和工业化水平,更是涉及经济和生活的各个环节,所以更关乎着国家的安全稳定。油气是保障国家经济和工业化发展的重要能源,关乎国家经济和人民生活的发展水平。加强油气储运建设能够提升油气运输的效率和质量,实现长期稳定保障国家经济发展和工业化转型升级。

  我国虽然油气储备量较为丰富,但由于地域跨度较大,地区经济发展水平不均衡,导致油气能源分布不均,严重制约了我国经济的全面发展。但随着防腐技术等相关管道运输技术的进步,通过西气东输、南油北运工程,实现了油气能源的精准运输,推动了能源缺乏地区的经济发展,提升了人民生活水平。随着经济发展,油气需求正不断提升,如何在油气储运过程中提升安全性和高效性是当下我国能源战略最应该关注和解决的问题,当下油气储运工程愈发受到人们的关注和重视,但是在油气运输过程中,受到各种因素的影响存在很多安全性的问题,在其中油气管道的防腐问题是保障能源运输安全性和效率的重点和难点,也关乎着油气管道使用寿命。因此,要加强对油气储存过程中管道腐蚀问题进行研究,实现管道防腐技术的创新和发展,能够对油气的储运有着重要的积极作用,提高其安全性和效率,有利于保障国家经济发展和人民生活。

  02在油气储运工作中影响管道腐蚀的相关因素

  1、外部环境因素。外部环境因素对于输油管道的有着十分强烈的腐蚀作用,输油管道容易受到外部各种环境的影响,例如受到外部温度和水分的影响导致的侵蚀等,一定程度会对管道产生腐蚀和破坏,从而降低输油管道的工作性能。一方面,在对油气进行运输和储藏过程中,外部温度的变化通过对管道材料施加作用,影响管道内部的结构稳定性,同时外部温度还可能会对油气产生作用,当外部温度过高时,油气因热胀冷缩就会对输油内壁施压,会加速管道的腐蚀,从而给管道运输埋下安全隐患。另一方面,油气储运的运输管道多埋藏在地下,所以土壤和水分相关的成分和比例发生变化,就会对输油管道造成极大的影响。比如土壤中水分比例的增加,就会加强对于管道外壁的侵蚀和冲刷作用,降低管道的性能。

  2、内部腐蚀因素。造成管道腐蚀的内部因素较多,主要有四个方面的内容。首先管道在制成后,通常不会立即使用,在这一过程中容易造成管道内壁与大气直接接触,导致管道内壁腐蚀。其次,含硫和聚硫化物的腐蚀,在油气输运过程中,受到温度和压力影响,容易产生硫的过饱和溶液,在内部管壁上形成结晶体,阻止钢材表面钝化膜的形成,充当氧化剂的作用,加速内壁腐蚀。再次,油品本身含有一定的四乙基铅和硫化物,对于碳钢材质的管道都具有腐蚀作用,频繁的输停能够加速管道内壁的腐蚀。最后,管道内壁中有游离水在管壁上形成亲水膜,容易导致形成原电池效应,加速电化学腐蚀,易导致腐蚀穿孔。

  3、管道焊接过程中存在的问题。输油管道工程地区跨度较大,线路较长,相应管道不可能是一体化的,需要通过相关生产单位生产出一节节的管道,通过焊接技术将管道连接在一起,所以焊接技术在油气储运工程管道施工中有着极大的应用比重,对于其管道的安全性和质量有着重要影响。油气管道相关的焊接施工人员为保证管路的质量,一定要严格遵守施工的质量规范,焊接施工中出现的或大或小的问题,如果没有及时进行解决,就会引发连锁反应,容易在运输管道经过长时间运营过程后由于受到侵蚀而产生安全隐患问题;一旦管道之间焊接不牢固或留有缝隙,甚至会造成油气泄漏的危险,既造成能源的浪费和财产损失,还会对周边环境造成破坏,影响人们日常生活。所以焊接工作安全性和质量十分重要,需要建立落实生产安全责任制,将每位施工人员所焊接的工作进行编号和相关时间、地点、人物的信息记录,方便后期人员对其进行检查和确认。

  4、缺乏完善的防护制度。石油管道防腐工作虽然发挥了重要的作用,但是在现实中从属于石油管道维护工作,企业管理者和施工人员对其缺乏认识和重视程度,影响了防腐工作的顺利运行。相关管理人员对于防腐工作采取敷衍了事的态度,认为只要确保管道建设的质量和安全性就可以,产生防腐工作可有可无的错误思想,造成相关的防护工作效率和质量低下,无法达到施工预期的目标,给油气运输安全留下了隐患。造成以上现象的主要原因是缺乏完善的防腐制度,没有针对油气管道防腐工作建立统一的防腐安全和质量标准,缺乏相应的防腐工作流程,没有对防腐材料进行统一明确,缺乏对于油气管道防腐工作的约束和规范,导致我国石油管道防腐工作停滞不前,所以当下为适应时代的发展和市场的需求,建立健全高效的石油管道防腐制度势在必行。

  03我国油气管道防腐技术应用状况

  1、管道防腐层技术的运用。现阶段,管道防腐层技术被广泛应用于管道防腐工作过程中,取得了很好的效果。管道防腐层技术主要有三层聚乙烯、煤焦油瓷漆和溶解环氧等类型,以上几种技术都达到了快速的创新和发展,并且应用的范围愈加广泛,当前我国陕京线和西气东输的重点项目工程就充分利用了三层聚乙烯的防腐层技术,取得了良好的效果。双层熔结环氧粉末涂层技术主要的应用领域是输油管道冷弯管的外部,充分减轻了对于弯形管道的腐蚀。除此之外,聚乙烯胶带缠绕方法也得到了针对性的应用,主要的应用领域是油气管径存在多种变化和距离较短的站内管道中,对其部分分支管进行直接使用。

  2、防腐层和阴极保护技术配合使用。由于输油管道大多埋于地下,所以要十分重视针对土壤特性而做出的防腐工作,在此过程中,阴极保护与防腐涂层结合使用防腐技术被广泛地应用其中,已在国内数万公里油气管道应用实践中体现了良好的性能,取得了良好的效果。阴极保护技术的本质是化学方法,是一种利用电化学腐蚀原理而得出的电化学保护技术,通过人工做出应急保护系统的阳极,使其相关材料作为主要氧化反应的一方面,这就可以实现在阴极输油管道重要金属方面的腐蚀作用大为削弱,也就是说通过电流的正负极和利用相关材料,从而减轻管道的腐蚀程度。这一方法良好运用的前提必须是要寻找合适的阳极和阴极,二者都必须具有相关的电介质,才能达到阳极吸引电流增加腐蚀,从而保护阴极的作用。阴极保护技术最常用的方法为牺牲阳极法、排流保护和附加电流阀等,需要根据实际情况进行相关的选择。

  3、油气管道内部防腐技术。油气管道内部防腐技术主要针对的是运输的石油和天然气组成成分对于油气管道的腐蚀,对于保证输油管道的性能发挥了重要作用。天然气中含有大量二氧化碳和硫化氢等具备腐蚀性的物质和气体,在运输和流动过程中容易对管道内部进行侵蚀,尤其是在积水管道的部位,通过侵蚀易引发管道开裂的安全事故。而当前先进的内部防腐技术是新型的管道缓蚀剂,通过相关实验和先进仪器设备的监测,此方法可以有效对于油气管道内部进行保护,减轻天然气管道内壁腐蚀的问题,有效保证了油气管道的运输安全性,减少漏油漏气等安全问题的出现,提高运输效率和质量。

  04油气储运运输管道防腐措施的优化对策

  1、科学选择管道防腐技术中的防腐材料。防腐技术在油气管道防腐工作中充分发挥作用离不开防腐材料的科学选择,所以油气储运运输管道采取性能好、质量高的防腐材料,有利于减轻对于油气管道的腐蚀作用,保证安全性和质量,提高油气的运输效率。一方面,要确保防腐材料具有较强的焊接性、韧性和承压能力。另一方面,要保证防腐材料在储运油气过程中质量要好,具备持久性。相关施工人员选取防腐材料时,应选择性价比高的材料,杜绝因为降低成本造成垃圾材料的使用,要确保防腐材料的透水性。电绝缘性和土壤腐蚀性等,有利于扩大防腐材料的施工范围。

  2、重视涂层成本和稳定性。当下,涂层成本成为我国油气储运管道防腐工作中的一项重要内容,愈发受到相关人员的重视。管道防腐工作人员应结合油气储运管道实际工作量和防腐工作现状,加大资金和材料的投入,树立相关的质量意识,加强涂层成本,提高涂层稳定性,避免出现因追求经济效益和降低成本导致的防腐涂层没有有效发挥自身的作用,尽可能做到延长运输管道寿命,坚持长远发展,提高油气企业相关经济利益和社会效益。

  3、加强油气输送管道腐蚀的监测技术。在石油管道铺设过程中,由于管道经过的地质、气候、水温状况存在差异,主要是土壤的性质和含水量方面有着一定的不同,所以同一条运输线上的不同段的管道遭受的腐蚀程度也存在差异,需要加强对管道腐蚀方面的监测,及时发现问题并解决。相关技术人员要充分引进先进的监测理论和技术,可展开相应的实验,针对规定时间内各阶段管道的侵蚀状况进行数据采集并分析,得出侵蚀发展的规律,做好安全方面的防护工作。

  4、借助补口技术提高管道防腐性能。补口技术广泛应用于出现防腐缺口的油气运输管道中,对其进行防腐性能方面的弥补,加强管道的防腐性能,取得了很好的效果。管道补口作业经常使用的技术主要有两个方面,其一是热沥青浇注,其二是聚乙烯材料补口,被广泛应用于管道防腐补口工作中。热沥青浇注技术的主要内容是将融化的沥青材料浇筑到管道出现腐蚀缺口的部位,在之后相关技术人员要对其进行全方位的覆盖,对缺口进行相应的保护缠绕,避免出现杂质给补口效果造成损害,这项技术往往用于老旧管道之中。聚乙烯材料补口技术主要内容是利用打底切料对于防腐缺口进行涂抹,然后再利用聚乙烯胶带进行缠绕保护,可以大大提高管道外部的防腐强度。

  5、提高施工技术水平,加强施工控制和管理。油气储运工程管道防腐的施工技术和质量控制对于提升管道的防腐性能有着极其重要的作用,相关防腐工作者要按照严格的技术、程序和质量标准进行防腐施工,以保证输油管道的防腐工作面面俱到,有效提升管道的防腐性能。在此过程中,相关防腐工作人员要对所用防腐技术进行科学地探讨,对相关工具进行良好的选择和调整,以确保相关设施的正常运行,同时要针对防腐材料加强质量监管,避免出现劣质的材料,加强对于防腐工作相关的检测,保证管道防腐的有效性。

  05结语

  综上所述,管道的防腐工艺在有效防护管道侵蚀、延长管道使用寿命、提升油气运输的效率和质量方面发挥了重要作用。相关企业管理者要明确油气管道防腐工艺的重要性,保护输油管道的安全,能够减少管道维修成本,维护油气运输的稳定性,提升企业的经济效益和社会效益。本文从科学选择防腐材料、重视涂层成本和稳定性、加强管道侵蚀的监测技术、借助补口技术提高管道防腐性能和提高施工技术水平等方面提出了输油管道防腐工艺的优化对策。