張昊(中國(guó)石油天然氣股份有限公司北京油氣調(diào)控中心調(diào)度二處 100000)
能源一直系中國(guó)社會(huì)穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)及戰(zhàn)略保障,能源油氣儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展及建設(shè)對(duì)于中國(guó)當(dāng)下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言具有至關(guān)重要的作用。它直接影響著中國(guó)能源的節(jié)能及開(kāi)發(fā),更是中國(guó)能源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)步發(fā)展的有力保障。
近段時(shí)間以來(lái),中國(guó)在油氣儲(chǔ)運(yùn)的管道防腐方面已經(jīng)取得了較好的成績(jī),其成績(jī)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
鑒于天然氣中的二氧化碳等腐蝕性物質(zhì)容易造成儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)部腐蝕情況的出現(xiàn),嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)導(dǎo)致積水管道處出現(xiàn)開(kāi)裂等事故,所以,油氣工作者在儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)部涂抹了新型緩蝕劑,憑借創(chuàng)建管道在線監(jiān)測(cè)機(jī)制,完成對(duì)油氣運(yùn)輸全過(guò)程的控制及檢測(cè)評(píng)估,以更好地對(duì)油氣管道內(nèi)部所出現(xiàn)的腐蝕情況進(jìn)行控制。
陰極維護(hù)系采用干電化學(xué)腐蝕原理,搭配涂敷科技的一種電化學(xué)防腐維護(hù)技術(shù),此技術(shù)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)時(shí)管道的金屬部分具有特別好的防腐作用及效果。當(dāng)下,大部分的油氣在儲(chǔ)運(yùn)時(shí),其管道防腐蝕處理均是采用陰極維護(hù)及其他技術(shù)搭配使用以進(jìn)行防腐保護(hù)的,對(duì)于管道防腐蝕而言,陰極維護(hù)的效果是特別好的。
如今,防腐層技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道中運(yùn)用特別廣泛,比方說(shuō)三層聚乙烯等防腐涂層技術(shù)均以前所未有的速度發(fā)展著。
一般情況下,油氣中均含有二氧化碳等帶有較強(qiáng)氧化性及腐蝕性的氣體,此類(lèi)氣體會(huì)造成油氣和儲(chǔ)運(yùn)管道之間產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),引發(fā)管道金屬品質(zhì)的破壞,進(jìn)而導(dǎo)致油氣儲(chǔ)運(yùn)管道產(chǎn)生內(nèi)壁腐蝕及破裂等情況。
油氣儲(chǔ)運(yùn)管道附近環(huán)境因素和介質(zhì)一般具有較強(qiáng)的特殊性質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致管道腐蝕情況的出現(xiàn)。外部環(huán)境因素主要包括如下四大因素:①周?chē)橘|(zhì)。油氣儲(chǔ)運(yùn)管道附近的水文特征和植物根系分布情況等因素均會(huì)對(duì)管道造成相關(guān)的影響;②溫度。溫度囊括了附近環(huán)境的溫度及管道自身的溫度,此因素對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中管道的腐蝕作用是特別大的;③管道附近腐蝕性物質(zhì)。在管道附近的腐蝕性物質(zhì)主要有土壤、微生物等。④施工。此處所說(shuō)的施工即施工技術(shù)、工作人員素質(zhì)等因素對(duì)管道的影響。
防腐方法給油氣儲(chǔ)運(yùn)管道帶來(lái)的腐蝕作用主要表現(xiàn)于防腐層的失靈上,換句話說(shuō)便是管道防腐層的完整性受到了損害,防腐層出現(xiàn)了穿孔及破損等情況,導(dǎo)致防腐層和油氣管道相脫離,最終無(wú)法較好地對(duì)管道實(shí)施防腐保護(hù)。
管道表面的防腐處理系油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐項(xiàng)目的基礎(chǔ)性工作。絕大多數(shù)油氣管道均是由金屬制成的,其使用時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)鍵看其防腐水平的高低。如果防腐涂層和管道主體的粘接度強(qiáng),那么管道的防腐水平便高,同時(shí)其延展性及使用壽命也可以得到較好的保障。
藥劑防腐方法主要由以下兩種方法組成:其一,加緩蝕劑;一般情況下,緩蝕劑均具有功能性強(qiáng)及成本低等特性,屬于降低油氣管道腐蝕程度的關(guān)鍵用劑之一。其防腐原理運(yùn)用吸附作用及氧化反應(yīng)等,于管道壁上生成吸附膜及氧化膜等物質(zhì)以防止管道金屬被腐蝕。其二,加殺菌劑。殺菌劑具有成本低及效果好等特點(diǎn),其使用范圍特別廣,可以在單井井口及油套管中使用,同時(shí)其使用方法也特別簡(jiǎn)單。
陰極維護(hù)方法主要由如下兩種技術(shù)構(gòu)成:其一,強(qiáng)制電流法;其二,犧牲陽(yáng)極法。一般情況下,對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)管道,特別是口徑較大且距離較長(zhǎng)的管道而言,人們大多會(huì)選擇以強(qiáng)制電流法為主、犧牲電流法為輔的形式進(jìn)行管道的維護(hù)。此外,相關(guān)人員還應(yīng)于工藝場(chǎng)管道的出入口等地方安裝電絕緣設(shè)備,以減少電流的不必要損失。
涂層防腐方法通常由如下兩部分構(gòu)成:其一,內(nèi)層防腐方法。當(dāng)人們?cè)趯?duì)管道的內(nèi)層和襯里實(shí)施防腐保護(hù)時(shí),環(huán)氧樹(shù)脂及聚乙烯等物質(zhì)系經(jīng)常需要使用到的材料。鑒于科技的發(fā)展,可以承受300攝氏度高溫的全新熱噴玻璃防腐材料也慢慢得到了廣泛的運(yùn)用,它可以防止油氣管道中的硫化氫等腐蝕性介質(zhì)和碳鋼接觸,進(jìn)而較好地防止油氣自身給管道所帶來(lái)的腐蝕;其二,外層防腐保護(hù)方法。通常情況下,油氣管道外涂層使用的技術(shù)為可以防止土壤等腐蝕環(huán)境和管道接觸的防腐方法,其關(guān)鍵方法主要有如下幾種:第一,雙層防腐層;第二,三層PE防腐層;第三,石油瀝青防腐層;第四,H PCC涂層體系等等。
現(xiàn)在生活中,導(dǎo)致油氣輸送管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的因素特別復(fù)雜,同時(shí)管道的腐蝕程度也不盡相同。為了更好地避免油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中管道腐蝕情況的出現(xiàn),各油氣企業(yè)在開(kāi)展油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的選擇及施工時(shí),理應(yīng)以可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕情況的因素和當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)情況為依據(jù),有針對(duì)性的采用合理的管道防腐方法,充分利用防腐方法,進(jìn)而保證油氣運(yùn)輸過(guò)程中油氣及管道的安全與穩(wěn)定。
[1]程遠(yuǎn)鵬,白羽,李小艷.埋地輸油管道腐蝕剩余壽命預(yù)測(cè)[J].壓力容器,2009.
[2]周勇,程精濤.埋地鋼質(zhì)輸油管道的腐蝕與防腐技術(shù)研究[J].科協(xié)論壇(十半月),2011.
[3]楊懷玉,曹殿珍,陳家堅(jiān).CO2飽和溶液中緩蝕劑的電化學(xué)行為及緩蝕性能[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2009.