試論油氣儲運(yùn)中管道防腐工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉建軍 楊東明

摘要：在油氣運(yùn)輸過程中，由于環(huán)境和自身因素的影響作用，經(jīng)常會導(dǎo)致安全問題的發(fā)生。油氣運(yùn)輸在整個(gè)油氣工程中，占據(jù)著非常重要的作用，并且將油氣運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)有效的連接在一起，因此，為了促進(jìn)油氣工程的順利進(jìn)行，需要采取措施，來確保油氣運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?。因此，需加?qiáng)對油氣運(yùn)輸過程中的重要設(shè)備的保養(yǎng)和管理，從而確保油氣運(yùn)輸管道的質(zhì)量，促進(jìn)油氣運(yùn)輸?shù)陌踩M(jìn)行。

關(guān)鍵詞：油氣儲運(yùn)；管道防腐工藝設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1引言

對石油與天然氣來說，在儲運(yùn)過程中管道有著距離長、壓力大等特征，為油氣儲運(yùn)管道防腐技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求。但是當(dāng)前在我國油氣儲運(yùn)管道防腐工作上，還有著很多問題，如油氣自身特征、外部環(huán)境及防腐措施問題等影響，因此需要我們積極改進(jìn)油氣儲運(yùn)管道防腐技術(shù)，將改善措施做到位，保證能源的安全供應(yīng)。

2油氣儲運(yùn)管道腐蝕的原因分析

在實(shí)際的油氣管道運(yùn)輸中，導(dǎo)致油氣管道腐蝕的影響因素較多，油氣管道腐蝕會嚴(yán)重的影響油氣運(yùn)輸效率和安全性，所以需要針對目前我國的油氣管道運(yùn)輸過程中的腐蝕問題進(jìn)行專項(xiàng)研究。由于油氣管道的腐蝕問題，從而嚴(yán)重影響油氣運(yùn)輸?shù)男?，隨著油氣運(yùn)輸時(shí)間的不斷延長，油氣管道腐蝕會越來越嚴(yán)重，從而提高了油氣運(yùn)輸?shù)某杀?，降低油氣運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量，主要影響油氣管道腐蝕的因素如下：

2.1外界因素

第一，溫度。油氣儲運(yùn)管道腐蝕本質(zhì)上是進(jìn)行一種化學(xué)反應(yīng)，而溫度的變化則會直接影響這一化學(xué)反應(yīng)的速率。通常來說，溫度越高，腐蝕速度越快。在油氣儲運(yùn)中，有多種因素會導(dǎo)致油氣管道內(nèi)外部的溫度出現(xiàn)不同幅度的上升。例如，油氣運(yùn)輸過程中會與管道內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，在摩擦作用下產(chǎn)生一定的熱量。由于管道本身密封性能良好，加上管道厚實(shí)，這些內(nèi)部熱量沒有有效的途徑及時(shí)消散，久而久之也會導(dǎo)致石油管道內(nèi)部的溫度出現(xiàn)上升。另外，當(dāng)管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕后，管道內(nèi)壁變得更加粗糙，這也會增大摩擦，形成惡性循環(huán)。第二，介質(zhì)。油氣儲運(yùn)管道的分布環(huán)境主要有三種形式，分別是地下埋藏、水下埋藏和露天鋪設(shè)。管道所處環(huán)境的介質(zhì)分別是土壤、水和空氣。在不同介質(zhì)下，油氣儲運(yùn)管道遭到腐蝕破壞的因素也有一定差異。例如，在土壤環(huán)境下，由于土壤本身酸堿性變化，以及土壤電阻率高低不同，會導(dǎo)致埋藏于地下的油氣儲運(yùn)管道受到腐蝕；暴露在空氣中的油氣儲運(yùn)管道在風(fēng)吹日曬或雨雪環(huán)境影響下，表面防腐涂層也會加速老化，剝落后失去保護(hù)功能，管道外表面出現(xiàn)腐蝕。特別是靠近沿海地區(qū)的油氣儲運(yùn)管道，暴露在空氣環(huán)境下受到腐蝕影響更加明顯。

2.2施工環(huán)境

在對石油和天然氣管道進(jìn)行鋪設(shè)的過程中還可能出現(xiàn)很多施工方面的問題，在施工過程中如果出現(xiàn)一些不當(dāng)?shù)牟僮鞅銟O有可能使油氣儲運(yùn)管道在后期應(yīng)用的過程中出現(xiàn)這樣或者那樣的問題。在對油氣儲運(yùn)管道進(jìn)行構(gòu)建的過程中所應(yīng)用的管道材料和相關(guān)施工人員的技術(shù)水平等因素都可能影響到石油儲存和天然氣管道在使用過程中的防腐能力，任何一個(gè)因素出現(xiàn)問題都可能使管道的抗腐蝕能力降低。尤其是在對石油和天然氣管道進(jìn)行建設(shè)的過程中如果施工人員的施工工藝缺乏規(guī)范性或施工技術(shù)不夠則極有可能使管道在后期使用中的安全性受到影響。

2.3油氣運(yùn)輸管道自身因素

對于油氣運(yùn)輸管道而言，其自身的性質(zhì)、材質(zhì)存在較大的差異，所以其抗腐蝕的性能也存在較大的差異性，由于油氣管道所運(yùn)輸?shù)挠蜌饩胁煌潭鹊目扇夹詺怏w，這些可燃性氣體的組成較為復(fù)雜，在油氣管道運(yùn)輸過程中會由于對油氣的存儲不當(dāng)造成油氣組分和性質(zhì)發(fā)生變化的情況，從而影響油氣運(yùn)輸管道的結(jié)合和抗腐蝕性能，嚴(yán)重影響油氣運(yùn)輸?shù)男屎统杀荆罱K可能會造成油氣運(yùn)輸?shù)陌踩鹿省?/p>

3油氣儲運(yùn)管道防腐工藝

3.1管材質(zhì)量控制

通常來說，油氣內(nèi)含有大量二氧化碳等具備較強(qiáng)氧化性、腐蝕性的氣體，容易讓油氣與儲運(yùn)管道出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)，從而為管道金屬品質(zhì)造成巨大的破壞，并引起油氣儲運(yùn)管道產(chǎn)生內(nèi)壁腐蝕、破裂等問題。對此要注重管材的選擇，這在油氣儲運(yùn)管道防腐工作中占據(jù)著重要地位，只有提升管材質(zhì)量，才能保證油氣管道順利完成運(yùn)輸任務(wù)。在選擇管材的時(shí)候，主要考慮以下幾方面的內(nèi)容：第一，應(yīng)確保管徑大小適宜，這對管道流量與流速有著決定性影響，若是管徑太小，將為管道內(nèi)油氣流量與流速帶來不利影響，并導(dǎo)致油氣輸送無法順利進(jìn)行。第二，應(yīng)該注意控制管材和管壁的厚度，管壁厚度主要是由油氣的壓力值以及在實(shí)際埋設(shè)中油氣管道管頂?shù)膹?fù)土深度決定，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，作出科學(xué)合理選擇。第三，應(yīng)注重管道焊接材料的性能，在使用焊接材料之前，必須反復(fù)進(jìn)行檢查，確保焊接材料保持平滑。若是焊接材料存在明顯凸起或凹陷，則不能使用，需盡快更換。此外，還要對焊接材料進(jìn)行全面檢查，確保不因存放時(shí)間較長出現(xiàn)脫皮、腐蝕等問題，否則不能應(yīng)用。

3.2管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1管道防腐層技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了對防腐層技術(shù)的使用和發(fā)展。在實(shí)際生活中，經(jīng)常會用到熔結(jié)環(huán)氧和三層聚乙烯等，它們被用作管道的涂層，對管道具有一定的防護(hù)作用。同時(shí)，也經(jīng)常會使用雙層溶解氧粉末等，來對管道外部進(jìn)行防腐措施，并且常被用在管道的彎道處。在一些油氣管經(jīng)常發(fā)生變化、或者距離較近的管道中，會經(jīng)常使用聚乙烯膠帶，并且采取纏繞的方式，將其用在管道分支管上。

3.2.2內(nèi)部防腐技術(shù)

為了更好促使油氣儲運(yùn)管道的應(yīng)用較為可靠，耐久性較為理想，必然需要重點(diǎn)把握好對于油氣儲運(yùn)管道內(nèi)部的防腐蝕處理，確保其能夠具備較為理想的內(nèi)部腐蝕性因素規(guī)避控制效果。比如對于當(dāng)前油氣材料中比較常見的酸性物質(zhì)，就需要采取較為合理的防腐材料進(jìn)行管道內(nèi)部處理，避免其因?yàn)楦g形成的內(nèi)部破損問題。此外，為了更好提升管道材料內(nèi)部的防腐蝕效果，還需要借助于緩蝕劑進(jìn)行合理應(yīng)用，促使其能夠表現(xiàn)出更強(qiáng)的防腐蝕效果，充分提升其對于管道腐蝕問題的抑制效果，對于管道開裂問題進(jìn)行緩解，最大程度上保障其應(yīng)用可靠性。

3.2.3陰極保護(hù)和防腐層技術(shù)相結(jié)合

為了進(jìn)一步提高防腐效果，可以在現(xiàn)有防腐層技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合對陰極保護(hù)技術(shù)的使用，這種方式不僅可以充分發(fā)揮防腐材料的作用，也能有效地提高防腐效果，在我國的油氣管道中，應(yīng)用非常廣泛。陰極技術(shù)可以分為三種，即排流保護(hù)法、犧牲陽極法和附加電流法。陰極保護(hù)法的原理類似于電化學(xué)腐蝕原理，其化學(xué)效果非常明顯。在陰極保護(hù)系統(tǒng)中使用的電池，其陽極的氧化作用較強(qiáng)，可以防止金屬被腐蝕。為了充分利用陰極保護(hù)技術(shù)，必須確保管道具有陰陽極，并且在兩極之間，需要有水和土壤等電解質(zhì)條件，從而促使兩極之間具有可以導(dǎo)電的通路。

3.3加強(qiáng)油氣儲運(yùn)管道監(jiān)測控制

為了更好實(shí)現(xiàn)對于油氣儲運(yùn)管道的有效防護(hù)，除了要采取上述各個(gè)舉措實(shí)現(xiàn)對于腐蝕性問題的有效預(yù)防之外，還應(yīng)該重點(diǎn)把握好對于油氣儲運(yùn)管道的詳細(xì)監(jiān)測，及時(shí)了解油氣儲運(yùn)管道在運(yùn)輸過程中表現(xiàn)出來的基本狀態(tài)，針對具體參數(shù)信息進(jìn)行分析，如此也就能夠更好了解其腐蝕性問題。比如對于油氣儲運(yùn)管道內(nèi)側(cè)壓力的監(jiān)測就是比較關(guān)鍵的一點(diǎn)，其能夠?qū)⒐收蠁栴}威脅降到最低，及時(shí)處理油氣滲漏事故。

4結(jié)束語

總之，完善油氣儲運(yùn)中管道防腐具有重要的意義，這要求相關(guān)工作人員不斷提升管道防腐技術(shù)，提升管道抗腐蝕能力，在保證管道運(yùn)輸效率的基礎(chǔ)上，最大限度延長管道使用壽命，減少油氣儲運(yùn)過程中的損失，從而讓油氣生產(chǎn)企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

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[3]余鵬宇.油氣儲運(yùn)管道防腐技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用研究[J].化工管理，2018，12：61-62.

（作者單位：勝利油田東勝公司河口采油管理區(qū)）