油品儲運管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展探討

寧興有 徐鳴

摘要：地下埋設(shè)管道長時間在比較復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，出現(xiàn)腐蝕風(fēng)險是非常多見的。相關(guān)人員不只需要對客觀條件進(jìn)行改變，同時，還需要和管道自身的性質(zhì)與出現(xiàn)的腐蝕因素進(jìn)行有效結(jié)合，并展開深入分析，還要采取針對性地防腐措施降低管道腐蝕程度，進(jìn)而延長管道使用的壽命，促進(jìn)石油與天然氣安全儲存以及運輸安全性的提高。

關(guān)鍵詞：油品儲運管道;防腐技術(shù);研究

引言

在社會發(fā)展中，為確保能源的實際利用效率得到有效提高，滿足人們?nèi)粘Ｉ婧凸ぷ鞯幕灸茉葱枨?，必須提高油氣儲運管道的基本防腐性能，降低運輸成本，從而提高管道的實際使用壽命。因此，有必要加強(qiáng)油氣儲運管道的相關(guān)技術(shù)研究，提高防腐技術(shù)水平。

1管道腐蝕機(jī)理

1.1溶解氧的腐蝕機(jī)理

氧作為一種去極化劑，會加速金屬的腐蝕，溶解氧是造成油氣儲運管道腐蝕的重要原因之一。當(dāng)采出水中溶解氧的含量較高時，可以讓油氣儲運管道的表面生成一層致密的氧化膜，相當(dāng)于為金屬管道提供了一層保護(hù)，將管道與外界環(huán)境隔絕開，起到了減緩腐蝕速率的效果。反之，溶解氧含量較低時，氧化膜很難形成，因而管道腐蝕速度加快。此種情況下的反應(yīng)方程式為：

陽極：Fe→Fe+2e

陰極：2H+2e→2HO+4e→4OH

以上反應(yīng)會生成Fe，經(jīng)過脫水轉(zhuǎn)化為FeO，金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)的相互作用，其結(jié)果使金屬的性能發(fā)生變化。Fe₂O是一種疏松多孔且具有較強(qiáng)吸水能力的化合物，會不斷的吸收空氣中的水分，這些水分附著在金屬管道上，進(jìn)一步加劇了腐蝕速率。

1.2溶解水的腐蝕機(jī)理

濕腐蝕是金屬在水溶液中腐蝕的一種電化學(xué)反應(yīng)。在金屬表面形成一個陽極和陰極區(qū)隔離的腐蝕電池，金屬在溶液中失去電子，變成帶正電的離子。與此同時，在接觸水溶液的金屬表面，電子有大量機(jī)會被溶液中的某種物質(zhì)中和。隨著腐蝕過程的進(jìn)行，陰極或陽極會因溶液離子受到腐蝕產(chǎn)物的阻擋，導(dǎo)數(shù)擴(kuò)散被阻而腐蝕速度變慢。

1.3酸性土壤腐蝕機(jī)理

酸性土壤中存在較多的H、AL和Fe等還原性較強(qiáng)的離子，油氣儲運管道長期被酸性土壤包裹，加上土壤中含有一定量的水分，就形成了天然的腐蝕環(huán)境。由于油氣輸運管道的材質(zhì)主要是較為活潑的鐵，在酸性土壤環(huán)境下更容易發(fā)生腐蝕。在PH 值為3-6 的酸性土壤環(huán)境中，油氣儲運管道的反應(yīng)方程式為：

陽極：Fe+2OH→Fe（OH）

陰極：O+2HO+4e→4OH

2油品儲運管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀

2.1管道內(nèi)部防腐技術(shù)

在油品儲運管道中，管道內(nèi)壁需要與輸送介質(zhì)接觸，但是油品的組成非常復(fù)雜，特別是外購油品的組成不穩(wěn)定。鑒于這種情況，有必要在管道內(nèi)部采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?。具體措施是采用防腐涂料或緩蝕劑，在管道內(nèi)表面刷涂形成保護(hù)膜，將介質(zhì)與管道內(nèi)壁隔離，達(dá)到防腐效果。此外，為加強(qiáng)管道內(nèi)部防腐控制，可將計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)和內(nèi)部傳感技術(shù)應(yīng)用于儲運管道，實時掌握管道腐蝕情況，采取有針對性的措施進(jìn)行控制，防止嚴(yán)重腐蝕問題的發(fā)生。

2.2電化學(xué)保護(hù)技術(shù)

電化學(xué)防護(hù)的技術(shù)措施是利用電化學(xué)原理將金屬管道分為腐蝕、鈍化和非腐蝕三個區(qū)域。根據(jù)電位與ph值的關(guān)系，可以控制管道的腐蝕。在電化學(xué)保護(hù)技術(shù)中，主要有陰極保護(hù)和陽極保護(hù)兩種方式。陰極保護(hù)的原理是在管道金屬表面施加外加電流，降低被保護(hù)金屬電極的電位，使金屬成為陰極，有效地抑制金屬腐蝕的電子遷移，達(dá)到非腐蝕區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。陽極保護(hù)的原理是增加被保護(hù)金屬的電位，使其達(dá)到鈍化區(qū)，提高金屬的穩(wěn)定性，降低其化學(xué)反應(yīng)的活躍性，達(dá)到防腐的目的。

2.3管道外部防腐層技術(shù)

外部防腐層技術(shù)主要針對的是管道面臨的復(fù)雜環(huán)境，通過運用耐腐蝕的涂料，將管道與外部環(huán)境隔離開來，來提高對環(huán)境中各種容易導(dǎo)致腐蝕因素的抗性，達(dá)到保護(hù)管道安全的目標(biāo)。在當(dāng)前防腐層技術(shù)中，應(yīng)用較多的有煤焦油磁漆、溶結(jié)環(huán)氧粉末以及新型三層PE 幾種，對管道工程安全起到極為重要的作用。

3油品儲罐的防腐措施

3.1金屬儲罐的表面處理技術(shù)措施

為提高金屬儲罐的防腐性能，對金屬儲罐進(jìn)行表面防腐處理，達(dá)到設(shè)計防腐效果，延長儲罐使用壽命，滿足儲油運輸技術(shù)要求。分析了碳鋼、氧化皮、鍍鋅材料等需要涂層的表面材料。表面的污染物和雜質(zhì)通過溶劑清洗或熱水清洗進(jìn)行清洗。然后實施設(shè)計的噴涂工藝，以滿足防腐層的要求。嚴(yán)格執(zhí)行防腐系統(tǒng)噴涂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過噴涂施工，防腐保溫層達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，避免儲油過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，提高儲罐的耐腐蝕性能。滿足儲油需求，例如，采用小分子環(huán)氧樹脂涂料，可在儲罐內(nèi)外壁形成一層漆膜，對金屬儲罐起到保護(hù)作用。有效阻止氧和水汽的侵蝕，對于水下浸泡環(huán)境，防腐效果更為突出。針對儲油罐儲存的不同油品類型，采用最佳運行參數(shù)，加強(qiáng)儲油罐的維護(hù)保養(yǎng)，提高儲油罐的安全運行效率。通過檢測儲罐的安全性能，及時發(fā)現(xiàn)儲罐的缺陷，并采取應(yīng)急維修措施，確保儲罐的安全運行。根據(jù)內(nèi)外壁操作環(huán)境的不同，采取不同的噴涂技術(shù)措施，達(dá)到防腐保溫的效果。如在金屬儲罐外壁噴涂環(huán)氧樹脂后，為防止儲罐過度散熱，降低油品能耗，對包裹黃背心進(jìn)行保溫處理。造成油品質(zhì)量下降，影響油品儲運效率。金屬儲罐內(nèi)壁防腐處理時，為防止油品與金屬離子直接接觸，增加保護(hù)膜，導(dǎo)致金屬內(nèi)壁氧化，降低儲罐強(qiáng)度。導(dǎo)致儲罐承壓能力下降，影響壓力儲罐的正常運行。

3.2金屬儲罐的陰極保護(hù)措施

由于金屬與土壤的接觸，容易形成原電池，導(dǎo)致金屬儲罐的電化學(xué)腐蝕。陰極保護(hù)技術(shù)措施在金屬儲罐保護(hù)中的應(yīng)用，可選擇犧牲陽極的陰極保護(hù)措施，也可選擇外部電源的陰極保護(hù)措施，以加強(qiáng)金屬儲罐的陰極保護(hù)，延長金屬儲罐的使用壽命。在儲罐運行過程中，必須對陰極保護(hù)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行實時監(jiān)測和管理，發(fā)現(xiàn)陰極保護(hù)設(shè)施損壞，立即更換，保持陰極保護(hù)效果，降低腐蝕速率，達(dá)到預(yù)期的防腐效果。

結(jié)束語

在石油儲運過程中，油體的揮發(fā)性和可燃性較高，管道設(shè)備的防腐會向人體排放有害氣體。因此，必須重視油氣管道的揮發(fā)問題，這是現(xiàn)階段油氣輸送過程中需要解決的一項重要技術(shù)。對于相關(guān)人員來說，有必要全面分析儲運管道防腐技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并對其研究進(jìn)行探討。

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