油氣儲運(yùn)管道防腐技術(shù)的應(yīng)用方法

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1 管道防腐的重要性

能源儲備現(xiàn)在是國家發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是一個國家實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長和社會的穩(wěn)定方面非常重要的問題。能源不僅關(guān)系到國家的安全和穩(wěn)定，而且直接關(guān)系到人民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。石油與天然氣是非常重要的能源，油氣的儲運(yùn)與國家的發(fā)展息息相關(guān)，可以保持國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定[1]。盡管中國資源豐富，但資源分配不均嚴(yán)重阻礙了中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。借助科學(xué)技術(shù)，西部的天然氣管道和南北向的輸油工程將大大解決資源分配不均的問題，促進(jìn)貧困地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，給人們的生活帶來極大的便利。不僅僅是油氣的開采，能源的運(yùn)輸在能源戰(zhàn)略中也非常的重要。為了更好促使油氣儲運(yùn)可以表現(xiàn)出更強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，在儲存和運(yùn)輸油氣時，油氣管道的腐蝕防護(hù)對于運(yùn)輸油氣起到非常關(guān)鍵的作用[2]。實(shí)際上，環(huán)境和施工等諸多因素都會影響管道的腐蝕，因此我們研究開發(fā)了管道的腐蝕防護(hù)方法，并確保了油氣的儲運(yùn)，生產(chǎn)和使用，并且提高了效率，這是非常重要的。

2 油氣儲運(yùn)中管道腐蝕的影響因素

2.1 外部環(huán)境

由于在油氣的儲存和運(yùn)輸過程中有大量的交叉區(qū)域和多樣的氣候，管道的外部環(huán)境很容易暴露在環(huán)境中，特別是在氣候變化快，溫度變化大的地區(qū)。管道的外部腐蝕變得更加明顯。此外，極端天氣條件，風(fēng)、霜、雨和雪都可能會對管道的外表面產(chǎn)生重大影響。鋪設(shè)管線時，有些管線會架空，有些管線會置于地面或地下，地下管道可以避免受管道外部天氣變化的影響，但是pH 值，鹽度和土壤濕度會影響管道，在外部腐蝕管道，隨著時間的流逝，外部環(huán)境會進(jìn)一步加劇了管道表面的腐蝕，最終導(dǎo)致管道穿孔[2]。

2.2 石油和天然氣本身

不僅石油和天然氣的物理特性的因素，而且石油和天然氣的化學(xué)特性都會影響到管道。在運(yùn)輸過程中，油中含有氧化劑和酸性碳?xì)浠衔?，這會使管道腐蝕更加嚴(yán)重。當(dāng)油氣為中性時，輸送結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，油氣管道腐蝕減少。因此，在儲存和運(yùn)輸油氣時，可以通過根據(jù)油氣的性質(zhì)采取措施來減少管道的腐蝕。

2.3 工程建造原因

鋪設(shè)管道由于施工和管理人員的專業(yè)知識的局限，并且無法預(yù)防和控制管道裝卸，油氣存儲，運(yùn)輸和維護(hù)過程中的風(fēng)險。管路材料不符合耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，并且未按照規(guī)定的程序進(jìn)行油氣存儲，在運(yùn)輸和施工過程中可能發(fā)生錯誤，使管理作用復(fù)雜化并導(dǎo)致腐蝕。相關(guān)的施工人員負(fù)責(zé)油氣的儲存和運(yùn)輸時，缺乏責(zé)任感，僅憑自己的經(jīng)驗(yàn)，和不完整的操作階段，根據(jù)不合理的操作形式，這會導(dǎo)致增加管道周圍的腐蝕性條件，這樣就難以確保管道的穩(wěn)定性。

3 油氣儲運(yùn)管道防腐技術(shù)介紹

3.1 表面防護(hù)技術(shù)

針對油氣儲運(yùn)管道的表面防腐，通常是采用涂刷惰性防腐材料的方式，將油氣儲運(yùn)管道有效密封，從而達(dá)到與外部潮濕環(huán)境相隔離并防腐的效果。所涂刷的防腐材料應(yīng)具備較好的致密性能，并且抗氧化效果明顯，在防腐層不受破壞的前提下輸運(yùn)管道就不會受到外界空氣的侵蝕。早期的表面防腐材料多為瀝青，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步越來越多的防腐材料被研發(fā)出來并使用，目前使用最廣泛的防腐材料為聚乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂等新型高分子材料，不僅具有更優(yōu)異的防腐效果，而且不會對環(huán)境造成二次污染，符合綠色發(fā)展的理念。

3.2 內(nèi)防護(hù)技術(shù)

3.2.1 化學(xué)藥劑

通過化學(xué)藥劑對管道內(nèi)部進(jìn)行防腐也成為當(dāng)前較為重要的防腐手段，其中常用到的有緩蝕劑、除氧劑等。緩蝕劑可以在油氣儲運(yùn)管道的內(nèi)表層形成一層沉淀膜，從而降低金屬管道的活化性能，減緩油氣對管道的腐蝕作用；除氧劑的作用主要是使用后可以吸收管道內(nèi)部的氧氣，降低管道發(fā)生氧化反應(yīng)的程度從而延緩腐蝕。

3.2.2 內(nèi)涂鍍層技術(shù)

即在管道內(nèi)壁噴涂惰性金屬漆，其原理與外部防護(hù)一致。使用該技術(shù)時應(yīng)該注意以下兩個技術(shù)要點(diǎn)：一是要保持管道內(nèi)壁的清潔，徹底清除殘留在內(nèi)壁上的浮塵、油污或者銹漬等，并確保內(nèi)壁處于干燥狀態(tài)，有利于防腐鍍層可以與內(nèi)壁有效貼合，提高鍍層的噴涂質(zhì)量；二是盡可能地保證鍍層光滑，減少油氣運(yùn)輸時與內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦，也增強(qiáng)了油氣儲運(yùn)過程的安全性。

3.2.3 襯里技術(shù)

即將一些非金屬材料與管道內(nèi)壁相粘結(jié)，從而在管道內(nèi)部形成具有高強(qiáng)度的內(nèi)襯，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部防腐的目的。與內(nèi)涂鍍層技術(shù)相比，該技術(shù)所使用的非金屬材料選擇性更強(qiáng)，目前使用較為廣泛的有聚氯乙烯塑料材料、玻璃鋼材料以及高彈性橡膠材料等。

3.3 電流陰極保護(hù)法

該方法可以有效保護(hù)地下管道、儲罐等不受腐蝕，其中輔助陽極是外加電流系統(tǒng)的關(guān)鍵，其可以將保護(hù)電流通過一定的介質(zhì)傳遞到所要保護(hù)的設(shè)施表面。通常情況下，陰極保護(hù)的陽極部分并不直接埋入地下，而是利用外接電源為地下管道提供穩(wěn)定、不間斷的低壓直流電，電流隨之傳遞至土壤中，防止了管道表面的電子流失并達(dá)到防腐的效果。該方法適用于地下環(huán)境較復(fù)雜但是利用供電的情形，利于陽極部分的維護(hù)，一般通過定期檢測電位的方式判斷陰極保護(hù)的狀態(tài)。

3.4 犧牲陽極保護(hù)法

該方法是選取強(qiáng)還原性的金屬作為保護(hù)極并與被保護(hù)的管道相連構(gòu)成原電池，具有強(qiáng)還原性的金屬越容易發(fā)生氧化反應(yīng)，而作為正極的儲運(yùn)管道就降低了腐蝕而得以保護(hù)，因此該方法被稱為犧牲陽極保護(hù)法。由于該方法下對陽極的消耗相對較大，因此在確定陽極位置時應(yīng)利于更換，并在其周圍填充一定的回填料從而對陽極形成保護(hù)。典型的低電位金屬材料有鋁合金、鎂合金、鋅合金等[3]。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國的油氣管道防腐技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)甚至處于世界先進(jìn)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國際相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。盡管油氣管道的防腐技術(shù)還存在不同的問題，但是可以通過加強(qiáng)管理的方式確保油氣輸運(yùn)管道的安全，同時不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為我國的能源安全發(fā)展以及社會進(jìn)步做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。