油氣儲運中的管道防腐問題

郭炯輝

中石化中原建設(shè)工程有限公司 河南濮陽 457000

1 腐蝕危害

油氣儲運過程中一般情況下會出現(xiàn)一些問題，主要原因是因為我們國家的油氣儲運發(fā)展速度過快，這種快速的發(fā)展速度同樣導致了我們國家在這個方面的技術(shù)反而存在許多不足，這就使得我們國家的油氣儲運過程容易出現(xiàn)問題，其中運輸?shù)膯栴}主要就是出現(xiàn)了運輸管道的受損問題，埋地鋼質(zhì)管道防腐保溫層經(jīng)過專業(yè)的防腐處理，所以本身很難被腐蝕，而一般情況下對長輸埋地鋼質(zhì)管道進行腐蝕有很多方面，一方面是內(nèi)部的石油在進行流動時可能造成的化學腐蝕，另一種就是由外部的土壤造成的外部腐蝕[1]。這些都是一個長輸埋地鋼質(zhì)管道需要注意的問題，外部土壤腐蝕的原因是因為土壤事實上并不是完全純凈的泥土組成，除了泥土之外，土壤內(nèi)部還含有相當多成分的稀有金屬元素和很多種類的微生物，而在一定的情況下，這些稀有金屬元素會通過特定的情況進行化學反應，這些化學反應在一定程度上會影響到埋地鋼制管道的外部防腐保溫層，從而導致外部防腐保溫層出現(xiàn)破損和剝落[2]。第二種就是內(nèi)部運輸?shù)氖蛯艿肋M行腐蝕。首先我們要知道的是石油的開采過程并不是直接開采到純凈的石油部分，而是夾雜著其他許多具有腐蝕性的元素，如二氧化碳這種我們常見的不可避免的具有腐蝕性的氣體。另一種就是在開采石油時有可能出現(xiàn)的皋礦化水、硫化氫、硫酸鹽離子等，這些具有腐蝕性的物質(zhì)在開采石油的過程中不可能避免，所以容易對埋地鋼質(zhì)管道的內(nèi)部進行腐蝕。

2 石油管道腐蝕原因分析

石油介質(zhì)中的硫元素是導致石油管道腐蝕的核心原因之一，由于原油中含有一定硫元素，導致石油氣管道內(nèi)產(chǎn)生了大量的硫沉淀化合物，而這類化合物又會和管道中的鐵元素發(fā)生化學反應，生成硫酸亞鐵化合物，而硫酸亞鐵中的游離酸又會發(fā)生水解反應，從而導致石油管道內(nèi)部的腐蝕加劇。在實際的石油天然氣輸送過程中，管道易受到油氣運輸應力的波動影響，繼而腐蝕出較小的破裂，小裂縫在應力的長期作用下逐漸膨脹擴張，最終形成大型的管道破口，使管道陷入“應力腐蝕作用-裂縫增大-應力更易腐蝕”的惡性循環(huán)當中。而且石油天然氣管道是深埋于土壤當中的，電流、潮濕、細菌等因素都會對管道造成腐蝕作用。

3 石油管道腐蝕防護措施分析

3.1 環(huán)境腐蝕性檢測技術(shù)分析

事實上，在很多情況下，一根管道需要跟不同性質(zhì)的土壤接觸，而管道表面不同的物理化學性質(zhì)很有可能導致管道的腐蝕的加劇，所以，在這種情況下更應做好防腐施工工作。電化學反應是化學反應的一個分支，電化學反應必須有作為電極的金屬、作為反應環(huán)境的電解質(zhì)以及導電回路的存在。埋地管道的腐蝕絕大多數(shù)都是由電化學反應造成的。埋地管道腐蝕的種類有很多，包括原電池腐蝕、濃差電池腐蝕、點蝕、坑蝕等。針對埋地石油管道進行環(huán)境腐蝕監(jiān)測時，需要通過對土壤腐蝕性的測量來評估管道內(nèi)部的實際腐蝕情況。目前，我國已經(jīng)建立了依據(jù)土壤腐蝕性來對光纖內(nèi)部腐蝕度進行評判的系列評價參數(shù)和評價標準。就外防腐層不開挖檢測技術(shù)來說，主要根據(jù)石油管道外部防腐層的破壞程度進行監(jiān)測，當前我國的外防腐層監(jiān)測技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，應用該技術(shù)進行管道監(jiān)測時，技術(shù)人員需要通過評估電流的衰減數(shù)值以及做好相應的密間隔電位測試等技術(shù)來對石油管道的整體腐蝕情況以及防腐層剝離情況進行分析和評估。

3.2 借助不同類型的涂層技術(shù)來提升石油氣管道的抗腐蝕能力

涂層技術(shù)在石油管道防腐中應用相對廣泛，應用特殊的防腐絕緣材料不僅可以有效延長石油管道的使用壽命，同時也不會對石油管道的外觀和性能產(chǎn)生影響。例如，技術(shù)人員可以應用煤焦油瓷漆涂層技術(shù)來進行防腐。煤焦油是原油經(jīng)過高溫分餾后得到的一種物質(zhì)，將煤焦油和瀝青、煤粉等物質(zhì)按照適當?shù)谋壤M行混合，可以生成一種高密度的涂漆材料。將該材料涂抹在石油天然氣管道的表面，不僅可以隔絕外部水分對管道的侵蝕，同時該材料還可以大幅提高管道的絕緣性以及抗菌性。除了應用煤焦油等物質(zhì)進行涂層之外，技術(shù)人員還可以應用環(huán)氧粉末進行涂層。環(huán)氧粉末涂層主要由環(huán)氧樹脂、固化劑等材料制作而成，技術(shù)人員將這類物質(zhì)涂抹到石油天然氣管道的表面可以增強管道內(nèi)部的應力，從而間接提高管道內(nèi)部的抗磨損能力，由于環(huán)氧樹脂材料具有一定的剛性，還可以有效隔絕水分。

3.3 借助補口技術(shù)來提高管道防腐性

當前常用的石油管道補口技術(shù)主要有熱瀝青澆注補口技術(shù)和聚乙烯材料補口技術(shù)。例如，在應用熱瀝青澆注補口技術(shù)的過程中，多名技術(shù)人員需要分工協(xié)作，將瀝青材料用高溫熔化，然后澆注在管道腐蝕缺口處，當澆注完成之后，技術(shù)人員還需要在管道的外部纏繞一層或者多層玻璃布，避免雜質(zhì)進入以影響整體的補口效果。但是，在應用該補口技術(shù)時應當注意，該技術(shù)多應用于老舊管道的修復工作。除了應用高溫瀝青進行補口澆注之外，還可以應用聚乙烯材料進行補口。應用該技術(shù)在對腐蝕缺口進行補口時，技術(shù)人員首先要在防腐缺口處涂抹相應的打底漆料，然后在外部纏繞上一定厚度的聚乙烯膠帶。在聚乙烯材料的輔助作用下，可以大幅提高管道的外部性能。由于聚乙烯補口技術(shù)無須現(xiàn)場加熱，并且操作簡單、快速，其應用范圍十分廣泛，環(huán)氧粉末、3PE、聚乙烯包覆等多種管道防腐層的缺口問題都可以通過這一技術(shù)手段進行解決。

4 結(jié)語

綜上所述，為了進一步提高石油天然氣管道的整體抗腐蝕能力和管道應力，技術(shù)人員首先要對導致管道腐蝕的各類綜合因素進行分析，然后在此基礎(chǔ)上采取相應的保護策略。結(jié)合上文可知，可以借助管線內(nèi)涂層技術(shù)、多層復合涂層技術(shù)以及聚乙烯材料保護技術(shù)來對管道進行防腐處理。采取合適的管道防腐蝕措施，不僅可以有效延緩管道的使用壽命，同時也可以有效降低石油天然氣的運輸成本。