油氣儲運中輸油管道防腐工藝的發(fā)展與應用分析

杜文彬

國家管網(wǎng)西南管道蘭成渝輸油分公司，中國·四川 成都 611930

1 引言

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各地對油氣儲運工程的要求越來越高，并通過有效的措施進一步完善規(guī)劃與實施方案。作為促進人類發(fā)展的重要能源，油氣資源不可或缺。為了確保油氣儲運管網(wǎng)系統(tǒng)正常運行，要采取有效的防腐蝕工藝，對輸油管道進行有效的管理和維護，就能促進油氣事業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 輸油管道防腐工藝的發(fā)展

輸油管道的防腐工藝在油氣儲運工程中占據(jù)重要地位。為了達到預期的防腐目標，要選擇恰當?shù)姆栏牧?。隨著時間的不斷推移，技術(shù)人員會積極開展對低成本防腐材料的研究，充分滿足輸油管道的防腐需求。在世界范圍內(nèi)，中國使用輸油管道的時間最早，但與之相關(guān)的防腐工藝卻并未得到進一步發(fā)展。與發(fā)達國家相比，中國輸油管道的防腐工藝比較落后，成本較高，缺乏先進技術(shù)的支持。因此，中國要加強對防腐工藝的創(chuàng)新。隨著中國石油天然氣行業(yè)的迅速發(fā)展，在輸油管道防腐工藝中，中國主要使用陰極保護法和涂層防腐技術(shù)，這樣就能進一步延長管道的壽命。在應用防腐層技術(shù)的過程中，中國經(jīng)常會使用瀝青防腐層技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷完善，還出現(xiàn)了石油瀝青防腐技術(shù)。

在其他國家的輸油管道防腐工藝中，最初所使用的防腐材料是煤焦油瀝青和經(jīng)過改良處理的煤焦油瓷漆。這些材料在應用的過程中存在一定的局限性，比如，材料對溫度的適應能力比較差。隨著溫度的不斷上升，材料會出現(xiàn)氧化反應，導致部分硫分隨之蒸發(fā)，從而導致陰極保護的電流增加。隨著技術(shù)的不斷完善，其他國家輸油管道防腐工藝水平亦不斷提升。發(fā)達國家所使用的輸油管道涂層技術(shù)比較先進，該技術(shù)可充分適應輸油管道所面臨的復雜環(huán)境，使用復合涂層結(jié)構(gòu)，就能達到良好的防腐效果。在具體操作的過程中，可分別在不同的涂層中使用相應的材料，比如，在外涂層中使用聚氨酯和氟碳涂層材料。

3 輸油管道腐蝕存在的原因

輸油管道所面臨的運行環(huán)境比較苛刻，比如，管道長期埋設于地下，或者受到光照的影響，就會導致管道逐漸面臨腐蝕。埋設于地下的管道會受到土壤和其他物質(zhì)的影響，其管壁會在運行的過程中逐漸被損壞，這樣就會對管道的油氣運輸和儲存造成不利影響，甚至還會發(fā)生油氣泄漏等問題，污染環(huán)境。

此外，若管道材料質(zhì)量缺乏保障，也會使得管道逐漸腐蝕。中國在對油氣能源進行存儲和運輸管理時，還缺乏完善的管理體系，導致管道無法得到有效的維護與保養(yǎng)。為了進一步降低成本，減少油氣資源的消耗，在建設輸油管道時，并不會對其進行頻繁的維護與更換。雖然在建設初期會使用比較先進的材料和技術(shù)，但在長期運行的過程中，管道質(zhì)量會出現(xiàn)問題。

4 輸油管道腐蝕問題所帶來的危害

為了確保管網(wǎng)系統(tǒng)正常運行，要充分發(fā)揮出輸油管道的作用，有效提高管道的質(zhì)量。一旦管道發(fā)生腐蝕，就會造成不同程度的影響，比如，管道壁破裂后，就會發(fā)生油氣泄露的問題，加快管道被損壞的速度，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。對管道的腐蝕進行處理時，若監(jiān)管措施不到位，或者沒有對管道進行有效的維護，就會影響油氣運輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

在進行油氣儲運工程設計和建設時，為了確保油氣得到安全輸送，通常會將管道建設在地下，或選擇人煙稀少的位置進行施工，這樣就會導致管道疏于維護。一旦輸油管道道壁遭到腐蝕，出現(xiàn)破損，外界物質(zhì)就會順著管道進入到油氣之中，影響油氣資源的質(zhì)量，甚至造成油氣流失與泄漏。若任由這一情況繼續(xù)發(fā)展，就會對環(huán)境和經(jīng)濟造成不利影響。此外，腐蝕問題還會產(chǎn)生其他危害，如降低油氣運輸效率，由于油氣泄漏而誘發(fā)的火災與爆炸，這樣就會對檢修人員和居民的生命財產(chǎn)安全造成巨大的威脅。

5 油氣儲運輸油管道防腐工藝的具體應用

5.1 防腐層技術(shù)

對輸油管道進行防腐處理時，經(jīng)常使用的一種技術(shù)是防腐層。該項技術(shù)在輸油管道防腐處理中具有廣泛的應用空間，在防腐施工中占據(jù)重要的地位。對輸油管道進行防腐處理時，要考慮到管道半徑的變化，如果輸油管道的輸送距離比較短，可采用纏繞聚乙烯的防腐處理方式。涉及冷彎管道的防腐處理時，通常使用外部雙層燒結(jié)環(huán)氧粉末。為了進一步發(fā)揮出防腐層技術(shù)的作用，在施工的過程中，需嚴格遵循相應的技術(shù)標準進行操作。要保證防腐涂層具有良好的電絕緣性能，還要保證其機械強度符合要求。

5.2 內(nèi)部防腐技術(shù)

在油氣儲運工程中，石油和天然氣資源是重要的儲運對象。作為比較特殊的能源，石油天然氣中包含許多化學物質(zhì)，在對其進行儲運和輸送時，會產(chǎn)生一定的化學反應，從而造成輸油管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象[1]。對石油管道進行防腐處理時，要加強對內(nèi)部腐蝕性介質(zhì)的防護，從內(nèi)部做好防腐處理工作，才能避免管道內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕。通常要加強對二氧化碳和硫化氫等物質(zhì)的防護，打造完善的監(jiān)測系統(tǒng)，及時搜集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行評估，制定相應的防腐方案?？稍趦?nèi)部防腐處理中應用緩蝕劑，這樣就能降低防腐成本，提高管道的耐腐蝕性能。

5.3 陰極防腐保護技術(shù)

由于油氣輸送管道會受到土壤等外界環(huán)境的影響，導致管道逐漸出現(xiàn)腐蝕，因此，要對管道的腐蝕進行有效的處理。采用陰極防腐保護技術(shù)不僅能夠發(fā)揮出更加有效的防腐蝕功能，還能將該技術(shù)與涂層防腐相結(jié)合，進一步擴大其應用范圍。在陰極防腐技術(shù)中，主要包括犧牲陽極保護技術(shù)、附加電流保護技術(shù)等內(nèi)容。該項技術(shù)主要通過電化學腐蝕的原理，實現(xiàn)對輸油管道的保護[2]。該技術(shù)利用陽極氧化陰極保護的形式犧牲陽極，以確保陰極得到有效的保護，從而達到防腐蝕的目的。在進行施工時，要采用電介質(zhì)構(gòu)成通電回路，使其能夠有效溝通陰極和陽極，保證陽極與管道之間發(fā)生電化學反應。在選擇陽極材料時，要確保材料達到化學反應的標準，降低使用成本。

5.4 靜電防護技術(shù)

第一，進行油氣儲運工作時，需對油氣的流動速度進行監(jiān)督與控制，避免由于摩擦而產(chǎn)生的靜電。在預防靜電的過程中，需對油氣的流動速度進行全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可及時進行處理。

第二，加油時，工作人員通常從底部加油。若從上部加油，就要使用專門的加油管子，一旦油產(chǎn)生較快的流動，就會影響對靜電的有效控制。

第三，需重視對油氣中混入的水分和空氣進行控制。盡量不要使用空氣吹掃裝置清理油罐，要由專門的人員對靜電進行處理。

第四，在具體操作的過程中，要根據(jù)不同人員的專業(yè)劃分職責，全面做好靜電處理工作，保障油氣儲運系統(tǒng)的安全性和可靠性。工作人員在進入相應的管理區(qū)域之前，要利用專門的金屬接地棒將身體的靜電及時消除，這樣方可進入到生產(chǎn)區(qū)域之中開展工作。如果工作區(qū)域比較特殊，除了要消除靜電之外，還要穿上專門的防靜電服，這樣才能避免產(chǎn)生火災等安全隱患[3]。

第五，需采取專門的靜電防護措施，保證油氣全壓儲運系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)在工作的過程中，其多個內(nèi)容均處于密封狀態(tài)，與空氣完全隔絕，雖然在管道內(nèi)流動的油氣具有易燃易爆的特點，但由于電容量較大，也不會產(chǎn)生過高的電壓，加之罐的內(nèi)部處于真空狀態(tài)，因此無法燃燒，也不會發(fā)生爆炸問題[4]。盡管如此，卻還是要對罐內(nèi)中的液體靜電進行有效的預防。雖然在全壓儲運的狀態(tài)下，液體中所包含的靜電并不會誘發(fā)安全事故，但卻會對管道出口造成不利影響，一旦在某一泄露的位置出現(xiàn)靜電，極容易摻雜空氣，然后發(fā)生爆炸。在儲運時，需做好相應的預防，避免出現(xiàn)泄漏。進行儲運時可通過放空的方式實現(xiàn)對靜電的防護。比如，在裝車階段，需對排放流速進行合理的控制。在高壓的作用下，水流會對絕緣固體造成一定的沖擊，從而產(chǎn)生電流，一旦周圍存在易燃易爆的氣體，就可能會產(chǎn)生爆炸?？稍谂欧趴诘奈恢迷O置相應的靜電接地線，就能避免發(fā)生靜電事故。一旦出現(xiàn)泄漏，可對泄露的位置進行噴水處理，就能迅速降溫，避免出現(xiàn)爆炸事故。

6 結(jié)語

綜上所述，在油氣儲運過程中，要采取專門的防腐工藝，保證輸油管道的安全性和可靠性。要根據(jù)實際情況選擇相應的防腐技術(shù)，并做到防患于未然，才能真正發(fā)揮出防腐技術(shù)的功效，滿足各行各業(yè)對油氣資源的需求。