石油天然氣管道工程的關(guān)鍵防腐技術(shù)分析

葛宇

摘 要：伴隨著社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國對(duì)能源的需求越來越大，特別是石油資源和天然氣資源，作為支撐起整個(gè)石油運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，石油天然氣管道工程的在這些能源的運(yùn)輸過程中扮演著非常重要的角色。管道防腐是石油天然氣管道工程非常重要的內(nèi)容，在一定程度上保證著能源的安全，基于此，本文首先對(duì)管道防腐機(jī)理和腐蝕類型進(jìn)行了闡述，然后分析了石油管道常用的關(guān)鍵防腐技術(shù)以及這些防腐技術(shù)在天然氣管道中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)榻窈蟮氖吞烊粴夤艿拦こ烫峁┮欢ǖ膮⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：石油;天然氣;管道;關(guān)鍵;防腐

引言

石油天然氣的運(yùn)輸好壞關(guān)系著當(dāng)前我們工業(yè)社會(huì)的發(fā)展命脈，當(dāng)前的很多電力電氣設(shè)施的運(yùn)行都需要這兩種能源的參與，如果沒有這兩種能源，我們國家的現(xiàn)代文明就會(huì)面臨著支離破碎的后果，石油天然氣管道是確保能源安全運(yùn)輸?shù)闹匾獥l件，對(duì)其做好防腐處理，能夠提高天然氣管道運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量，同時(shí)也能夠防止腐蝕進(jìn)一步對(duì)管道工程造成影響，對(duì)我們國家的發(fā)展來說是一件利國利民的好事。

1 管道防腐機(jī)理

①化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕的原理就是在能源運(yùn)輸?shù)倪^程中，物質(zhì)和管道內(nèi)壁發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)從而產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕效果。如果管道外部沒有進(jìn)行任何保護(hù)，也會(huì)和空氣中的氧氣發(fā)生接觸，繼而反應(yīng)在表面生成雜質(zhì)，如果溫度較高，在反應(yīng)過程中會(huì)出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，繼而在管道外部生成一層氧化皮，對(duì)管道造成侵蝕影響。

②電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)的腐蝕原理是石油天然氣管道在運(yùn)輸能源的工程和電解質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，繼而在電化學(xué)反應(yīng)作用下生成的腐蝕現(xiàn)象。

2 管道腐蝕類型

造成石油天然氣管道腐蝕的類型大致分為以下兩類，一個(gè)是內(nèi)壁腐蝕，一個(gè)外壁腐蝕，下面就這兩種腐蝕類型進(jìn)行闡述：

①內(nèi)壁腐蝕

石油天然氣管道受到腐蝕的原因種類很多，單從內(nèi)壁腐蝕來看，主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：第一，當(dāng)天然氣運(yùn)輸管道的水溶液達(dá)到一定的比例時(shí)，就會(huì)在管道內(nèi)部逐漸形成親水膜這層親水膜在內(nèi)部氣體的影響下逐漸對(duì)金屬管道的腐蝕效率增加，達(dá)到一定的濃度之后，就會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行腐蝕;第二，因?yàn)樘烊粴庵兴碾s質(zhì)不同，有些可以和一部分物體固定的產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，繼而造成管道的內(nèi)壁腐蝕。

②外壁腐蝕

外壁的腐蝕是因?yàn)槭吞烊粴夤艿篱L時(shí)間埋在地下繼而造成的電化學(xué)腐蝕，通過案例我們可以發(fā)現(xiàn)，在地面之上的管道可以通過涂抹防腐蝕物品繼而對(duì)腐蝕進(jìn)行預(yù)防，但是，從外部的管道受到化學(xué)腐蝕的作用來看，外壁的腐蝕和鋼管的真實(shí)厚度有著一定的關(guān)系，由上可得，在外壁腐蝕作用中，化學(xué)腐蝕不是最重要的，電化學(xué)腐蝕才是最重要的。

3.石油天然氣管道工程的關(guān)鍵防腐技術(shù)

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在石油天然氣管道工程中，其最重要的防腐技術(shù)主要包括印記防腐技術(shù)、圖層外防腐技術(shù)以及緩蝕防腐技術(shù)，下面對(duì)這三種防腐技術(shù)進(jìn)行分析：

3.1陰極防腐技術(shù)

陰極防腐技術(shù)，顧名思義就是采用外加電流的方式，使得石油天然氣的電極進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，從而防止內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)腐蝕，設(shè)置陰極保護(hù)的過程中，首先對(duì)容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕的位置進(jìn)行預(yù)加電流的設(shè)置，然后通過管道內(nèi)的石油天然氣將其轉(zhuǎn)化為陰極，從而防止出現(xiàn)金屬電離子轉(zhuǎn)移的情況。通常來說，進(jìn)行陰極防護(hù)，主要分為兩種操作手段：

（1）直接向石油天然氣管道中引入直流電，從而推動(dòng)腐蝕端轉(zhuǎn)化為陽極。

（2）在管道外部連接具有強(qiáng)大負(fù)電位的金屬，并確保金屬一直處在腐蝕中，這樣能夠防止管道工程發(fā)生腐蝕，陰極防腐的特點(diǎn)是綠色環(huán)保當(dāng)前已經(jīng)在很多天然氣管道中進(jìn)行了應(yīng)用，并且效果非常好。

3.2 涂層外防腐技術(shù)

涂層外部防腐視乎的使用就是將防腐材料抹涂在管道上，防止氧氣進(jìn)入發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到防腐的目的。常見的外部涂層防腐技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）無機(jī)非金屬涂料。這種涂料主要分為搪瓷和玻璃。一般來說，將這些材料抹涂在石油天然氣管道的外層，可以有效阻隔管道和空氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，從而確保管道上的金屬電離子處在長時(shí)間穩(wěn)定狀態(tài)之下。從而確保管道的防腐能力能夠得到顯著地提高，從而延長管道使用壽命。

（2）環(huán)氧涂料具有良好的防腐性能，可應(yīng)用于各種類型的油氣管道，但這種涂料的制備工藝較為復(fù)雜;

（3）改性涂料是最先進(jìn)的涂料之一。 應(yīng)用于油氣管道工程，不僅具有很強(qiáng)的防腐性能，而且還具有一定的防水性能。 有效地延長了油氣管道的使用壽命，從而提高了油氣運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量和效率。

3.3緩蝕防腐技術(shù)

緩蝕防腐技術(shù)的應(yīng)用，即在油氣管道工程的施工過程中，在管道中添加緩蝕劑以防止管道中可能發(fā)生的腐蝕反應(yīng)，從而促進(jìn)對(duì)管道的保護(hù)，提高腐蝕能力，有效降低管道腐蝕的可能性。 腐蝕與防護(hù)技術(shù)是油氣管道工程的基本技術(shù)之一。 該技術(shù)將用于幾乎所有管道項(xiàng)目中，以改善石油和天然氣管道的使用壽命。

4.管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

4.1做好管道涂層的防護(hù)

液化石油氣主要通過地下管道運(yùn)輸。管道上的涂層很容易被土壤和空氣損壞。因此，這是保護(hù)管道土壤層的有效方法。措施是均勻涂覆管道的金屬表面。將金屬與腐蝕性介質(zhì)隔離。隨著技術(shù)的發(fā)展和管道環(huán)境的變化，對(duì)管道涂料的要求越來越高，例如具有更好的介電性能，穩(wěn)定的化學(xué)性能，能夠適應(yīng)較大溫差的復(fù)合涂料和環(huán)氧粉末涂料。復(fù)合涂料是通過物理層合或化學(xué)鍵合等方法，使涂料的單層性能轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅芨玫墓δ芡苛?，如兩種聚乙烯和三種聚乙烯，三種聚乙烯較為普遍，其附著力好，防腐性能好，抗?jié)B能力強(qiáng)，適用于該地區(qū)惡劣的管道環(huán)境。涂有環(huán)氧粉末的管道具有耐磨性，非常適合土壤和與鋼的結(jié)合，但不適宜用在炎熱和潮濕的環(huán)境。

4.2合理選用材料

在進(jìn)行材料選擇時(shí)，主要從以下兩個(gè)方面著手。首先是管道材料方面的選擇，考慮到石油天然氣管道運(yùn)輸?shù)奶厥庑?，在進(jìn)行管道材料的選擇時(shí)，應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：挑選的管道材料能夠承受石油和天然氣的壓力，并且具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度以及好的密封性;管道焊接性能應(yīng)該保證，這樣才能易于保護(hù)，此外選擇的管道材料抗腐蝕性應(yīng)該比較強(qiáng)，使用壽命長，能夠抗老化;管道的內(nèi)表面應(yīng)光滑，以防止出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。另一方面，選擇的材料能夠防腐：必須具有良好的附著力，以免因管道剝落而喪失防腐效果;必須具有良好的防水性，防止水分通過防腐層腐蝕管道，滿足高電氣絕緣，防止出現(xiàn)電腐蝕。需要注意的是，根據(jù)溫度，土壤條件和環(huán)境的差異，對(duì)涂料的具體要求會(huì)相應(yīng)變化，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的真實(shí)情況進(jìn)行選擇。

5.石油天然氣管道工程關(guān)鍵防腐技術(shù)的前景展望

現(xiàn)階段，我國防腐技術(shù)的發(fā)展，如涂層防腐技術(shù)，陰極防腐技術(shù)等，已經(jīng)取得了良好的防腐效果，提高了油氣管道工程的防腐能力和使用壽命。而且，該防腐技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)方便，相對(duì)便宜，在改善油氣管道工程建設(shè)中具有重要作用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

6.結(jié)語

綜上所說，石油天然氣管道防腐關(guān)鍵技術(shù)的有效應(yīng)用能夠避免管道發(fā)生腐蝕，繼而保護(hù)管道，保護(hù)能源的運(yùn)輸，伴隨著社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，有關(guān)部門應(yīng)該加大資金投入，研制出防腐性更強(qiáng)的材料。確保材料管道運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

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