关于埋地油气混输管道腐蚀机理与防护研究

(整期优先)网络出版时间:2020-05-14
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关于埋地油气混输管道腐蚀机理与防护研究

张荣娟

中石化中原石油工程设计有限公司 河南郑州 450000

摘要:在我国现阶段的发展中油气是我国经济发展的重要能源之一,但是在实际的油气运输过程中,油气混输管道的被腐蚀问题一直是一个未能有效解决的难题。这也就要求相关企业在日后的发展中采取不同的方式,有效的防治油气混输管道的被腐蚀问题。本文在此基础上主要分析了现阶段油气混输管道在实际的运输过程中被腐蚀的种类以及防止油气管道腐蚀的相关措施,提出了一定的建议,希望能够有效的提升我国油气混输管道的效果,促进我国石油行业更好的发展。

关键词:埋地管道; 油气混输; 腐蚀; 防护

就我国现阶段的发展状况来看,油气混输管道在实际的发展中大都是埋藏于地下的,并不是裸露在外的,这也就导致在施工过程中管内管外的工作状况较为恶劣,非常容易发生一定的物理变化以及化学反应,就我国现阶段的发展状况来看,管道系统使用寿命长短以及系统的可靠性,在极大程度上受到管道腐蚀状况的影响。有效的研究以及分析管道腐蚀的原因以及相关的防护措施,能够不断地延长管道的使用寿命以及工作可靠性,从而促进油田生产和发展的高效性,这对于我国经济发展有着重要的意义。

一、埋地油气混输管道的腐蚀机理

(一)埋地油气混输管道的内部腐蚀

由于埋地油气混输管道运输的介质主要是石油以及天然气等具有较强化学性的物质,这种介质之间存在着较强的腐蚀性,这也就导致管道在实际的工作中会存在着较为严重的内部腐蚀问题。其中管道内部腐蚀较为严重的几个地方是低洼积水处、气液交界面以及弯头等地方,这也是现阶段管道内部腐蚀的主要形式。其中管道内部腐蚀较为典型的几种分别是:多相流的冲蚀、腐蚀以及气体腐蚀等,这些问题也在极大程度上影响到油气混输管道的工作质量以及安全性,这就要求相关油气运输企业在发展中多加注意相关问题的产生以及解决。

埋地油气混输管道的外部腐蚀

油气混输管道除了会存在一定的内部腐蚀以外,还具有严重的外部腐蚀问题,这主要是因为油气混输管道大都是埋藏在地下,而土壤中具有一定的微生物,管道的建设物质与周围的土壤以及微生物之间发生了一定的化学反应,导致外部腐蚀问题的产生,其中管道外部腐蚀的种类主要有:微生物腐蚀、土壤环境腐蚀、杂散电流腐蚀以及其他腐蚀,而其他腐蚀中最为典型的就是:阴极保护死区、冲刷腐蚀以及套管腐蚀等,这也会在极大程度上降低油气混输管道的运输质量,导致运输过程中发生油气泄露等安全事故,从而产生一定的财产损失、人员伤亡以及资源浪费等问题,这也就要求相关企业应该不断地加强自身管道的外部防腐措施。

二、提升埋地油气混输管道防腐蚀的路径

我国在现阶段的发展中,对于油气资源的需求量十分大,而油气资源也在极大程度上影响着我国经济以及综合国力的发展,所以国家在实际的发展中十分重视油气资源的运输安全问题,对于油气管道防腐工作十分重视,就现阶段的发展来看,我国对于埋地油气混输管道的外部防腐蚀方式主要包括两种:包括阴极保护以及在管道外部涂层两种方式,通过两种方式联合使用进行管道的保护。

对埋地油气混输管道添加缓蚀剂

在对油气管道进行建设以及防腐工作的过程中,油气输送企业大都是采用对管道添加缓蚀剂,从而有效的控制管道的腐蚀状况,在现阶段使用比较多的缓蚀剂主要是以咪唑啉类。除此以外,使用较为广泛的还有复合型的缓蚀剂。这样就可以在极大程度上降低管道内部的一氧化碳含量,从而较好的防止管道的腐蚀。

有效的降低金属的腐蚀速率

在油气管道的运输过程中向管道内部注射一定的乙二醇,这样就能够有效的抑制管道出现抑制水合物的现象,除此以外,还能够有效的降低二氧化碳对管道的腐蚀,乙二醇还可以与缓蚀剂进行融合,从而增强防腐蚀的效果,起到综合防腐蚀的效果,这样就能够在极大程度上防止管道内壁以及外壁出现腐蚀的现象,有效的保障管道的质量,延长管道的使用寿命。

对埋地油气混输管道进行外涂层

相关企业在实际的发展中为了能够有效的防止埋地油气混输管道出现被腐蚀的现象,可以使用外涂层的方式,从而保障油气混输管道的钢管与土壤、其它外部的腐蚀性物质及环境有效的隔离开,这也是现阶段防止埋地管道防腐的基本方式之一。其中主要的方式有:石油沥青防腐层、HPCC涂层体系、三层PE防腐层、双层环氧粉末防腐层、熔结环氧粉末 (FBE) 防腐层、双层PE防腐层以及煤焦油瓷漆防腐层等多种类型,从而在极大程度上保障了油气管道的质量以及运输安全性。

对埋地油气混输管道进行衬里以及内涂层保护

衬里以及内涂层保护在现阶段的发展是较为常见的防腐蚀措施,其中最主要的方式就是在管道的内部采取环氧树脂粉末涂层以及聚乙烯粉末涂层。除此以外,伴随着经济以及科学技术的不断进步,我国现阶段油气输送企业也会采取热玻璃防腐这种新的工艺技术进行管道的防腐蚀工作,这种工艺的材料能够经受的住300左右的高温环境,从而形成永不老化的金属复合防腐产品,使得管道在实际的运输过程中管道内部的硫化氢等酸性气体不会和管道的碳钢相互接触,从而在极大程度上防止了管道的腐蚀。与此同时,对于那些已经受到腐蚀的管道,企业可以采取环氧粉末涂装以及环氧液体涂料内挤涂工艺等方式,从而对腐蚀较为严重的管道部位进行一定的修复,保障油气在运输过程中不会出现问题。

对埋地油气混输管道进行阴极保护

就我国现阶段的发展状况来看,油气管道的阴极保护方式主要有两种类型,分别是:强制电流保护法以及牺牲阳极法。对于那些口径较大的油气长输管道来说,大都是使用强制电流的方式进行保护,而牺牲阳极的方式用以辅助。为了有效地防止阴极保护电流出现流失的问题,企业可以在工艺站场的管道出口以及进口的地方安装一定的电绝缘装置。除此以外,企业还可以在管道的绝缘接头部位安装一定数量的锌接地电池,从而有效的防止管道的绝缘接头以及防腐蚀层在工作过程中受到电力故障以及雷击等因素的影响,从而遭受破坏。油气运输企业还可以在大型河流穿越段的岸边,全部安装一定量的锌合金,从而达到实现管道保护的作用。

三、结束语

通过上述内容我们能够知道:在现阶段的发展中油气资源对我国经济的发展有着重要的意义,而油气管道运输在实际的发展中会受到多种因素的影响,出现腐蚀的问题以及现象,这就在极大程度上限制了我国的发展,所以相关企业应该在发展中采取有效的措施,从而防止油气混输管道出现腐蚀的现象,有效的保障管道的运输安全性以及使用寿命,同时也希望我国的油气管道运输在未来有更好的发展。

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