黃寧(中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司 河南 457001)
白亮(中石化中原油田分公司內(nèi)蒙采油事業(yè)部 河南 457001)
呂吉強(qiáng)(中石化中原油田分公司內(nèi)蒙采油事業(yè)部 河南 457001)
經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的快速發(fā)展使管道事業(yè)得到了快速發(fā)展,全世界形成了很多全國(guó)性的輸油管網(wǎng)。
但是,管道的腐蝕作用會(huì)直接影響到管道的使用壽命。近幾年,我國(guó)出現(xiàn)了很多管道腐蝕的現(xiàn)象。因此,該事件給油氣田企業(yè)帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)還可能因?yàn)楣艿栏g的腐蝕引起火災(zāi)。尤其是油田企業(yè)管道腐蝕引起的保證,嚴(yán)重的影響了人身的安全與自由。因此,加強(qiáng)管道涂層的防腐技術(shù)是非常重要的。
管道涂層防腐技術(shù)在近幾年的使用管道過(guò)程中還沒(méi)有出現(xiàn)有滲漏的現(xiàn)象,生產(chǎn)也比較正常。如果有一條內(nèi)涂層的管道,其使用壽命可能在一年半就無(wú)法繼續(xù)使用。而使用內(nèi)壁防腐涂層之后,就會(huì)大大增加其使用壽命。其中油田的主要成分見(jiàn)下表。
我國(guó)管道涂層防腐工藝經(jīng)歷了煤焦油瀝青、膠帶、液體環(huán)氧涂料、石油瀝青等發(fā)展過(guò)程。
目前,我國(guó)管道涂層防腐工藝基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。新建的長(zhǎng)輸管道內(nèi)涂層的長(zhǎng)輸管道涂層主要分為三聚氰,乙烯以及少量的煤焦油等組成的。
FBE防腐層工藝是制定的管道涂料,正常使用的厚度是 10密爾。我國(guó)從上世界 90中期就開(kāi)始廣泛使用,并且目前已經(jīng)建立了油氣內(nèi)部集輸管線采用的就是 FBE防腐層。該防腐層質(zhì)量應(yīng)該符合管道涂層防腐工藝技術(shù)的要求。FBE防腐工藝技術(shù)具有使用溫度范圍寬、高附著力、耐冷熱交變以及耐酸堿鹽等特點(diǎn)。但是該防腐工藝技術(shù)也有其一定的缺點(diǎn):在涂層防腐工藝中具有抗沖擊強(qiáng)度不高,水汽滲透率不高。而且該技術(shù)必須在工廠預(yù)制生產(chǎn)、成本比較高、能耗比較大。另外,防腐工藝用作補(bǔ)扣材料的時(shí)候,現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量沒(méi)有辦法與管體相同,因此非常容易發(fā)生塔接部位粘結(jié)失效,漏點(diǎn)比較多等缺點(diǎn)。
煤焦油涂層防腐工藝是由高溫煤焦油分流得到的重質(zhì)餾分以及煤瀝青組成的材料,添加不活潑的礦物質(zhì)使用塑化。煤焦油涂層防腐工藝的應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)了 10年,并且在我國(guó) 20世界初開(kāi)始了管道建設(shè)上的主要應(yīng)用。煤焦油涂層防腐工藝具有價(jià)格低、耐陰極性好、化學(xué)穩(wěn)定性好以及抗植物根莖穿透性比較好等特點(diǎn)。但是其也有一定的缺點(diǎn):煤焦油在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)揮出一種氣味難聞的氣體,對(duì)環(huán)境的污染也比較大。另外,煤焦油涂層防腐工藝高溫軟化、低溫發(fā)脆非常容易造成管道涂層損壞的面積計(jì)較大。
就目前的情況進(jìn)行份詳細(xì),應(yīng)用在管道防腐的涂層主要以有機(jī)涂層為主,但是有機(jī)涂層的性質(zhì)一直不斷的改變,因此根據(jù)不可能進(jìn)行消除耐熱抗寒或者老化變質(zhì)等問(wèn)題。這樣,就會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致油田管道的使用壽命受到一定的局限。因?yàn)椋褂梅墙饘俟に嚰夹g(shù)、防腐材料等性能會(huì)比較好,從而其管道的使用壽命也會(huì)大大提高的。使用無(wú)機(jī)非金屬防腐涂層技術(shù)主要有是玻璃涂層、化學(xué)反應(yīng)法等比較成熟的制備方法。我國(guó)在無(wú)機(jī)非金屬防腐工藝的使用才剛剛起步,只有開(kāi)發(fā)無(wú)機(jī)非金屬的防腐工藝技術(shù),才能通過(guò)一定的防腐工藝技術(shù)在管道外部開(kāi)發(fā)出一種復(fù)合無(wú)機(jī)防腐涂層的工藝技術(shù)。另外,玻璃材料還可以根據(jù)防腐性能的要求,對(duì)金屬的工藝特點(diǎn)以及膨脹進(jìn)行配置,同時(shí)可以應(yīng)用給化工、天然氣等管道的領(lǐng)域。無(wú)機(jī)非金屬防腐工藝有很多的優(yōu)點(diǎn),比如:使用比較安全、耐腐蝕性能優(yōu)越、流動(dòng)性好、生產(chǎn)工藝比較先進(jìn)等,并且無(wú)機(jī)非金屬材料無(wú)毒、無(wú)傷害、無(wú)污染、造價(jià)比較低、用途也比較廣泛。目前,無(wú)機(jī)非金屬涂層防腐的發(fā)展前景比較大,我國(guó)已經(jīng)將無(wú)機(jī)非金屬的防腐涂層技術(shù)是目前應(yīng)用比較廣泛的防腐工藝技術(shù)。
陰極保護(hù)涂層的防腐工藝技術(shù)可以有效防止管道的腐蝕,尤其是在金屬表面的管道。但是應(yīng)急保護(hù)涂層的防腐工藝耗電量比較大,從而導(dǎo)致陰極保護(hù)防腐技術(shù)是不可行的。一旦涂層上有穿孔或者破損,就會(huì)形成大陰極與小樣機(jī)的腐蝕電池。并且該電池的作用,會(huì)使管道局部腐蝕,這樣就嚴(yán)重的加快了有天安管道的內(nèi)腐蝕速度。只有因?yàn)槠涔艿赖耐繉邮褂?,就?huì)大大減少了油田管道的金屬暴露面積。這樣就會(huì)使陰極保護(hù)金屬裸露表面的管道保護(hù)的電流密度降低,從而使油田管道的保護(hù)范圍大大增加,同時(shí)使陰極保護(hù)工藝技術(shù)具有了經(jīng)濟(jì)化。另外,陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用在管道需要符合以下條件:1)被保護(hù)的金屬管道材料所在的介質(zhì)中進(jìn)行陰極保護(hù),這樣就會(huì)嚴(yán)重的消耗大量的電能,導(dǎo)致油田管道不能進(jìn)行陰極保護(hù)防腐效果。2)油田管道與電絕緣具有相互對(duì)應(yīng)的特點(diǎn),因此被保護(hù)的油田管道連續(xù)性也是陰極防腐保護(hù)技術(shù)的有效條件之一。3)管道的防腐工藝技術(shù)必須能夠進(jìn)行導(dǎo)電的效果。只有滿足這些條件的時(shí)候,才能建立電路,從而進(jìn)行陰極防腐工藝技術(shù)的保護(hù)。總之,陰極保護(hù)涂層防腐工藝技術(shù)使整個(gè)管道涂層得到有效保護(hù)。
經(jīng)上述論證,油田管道涂層的防腐工藝技術(shù)在油氣安全運(yùn)行中起到了關(guān)鍵性的作用。管道圖層的防腐工藝技術(shù)在不斷的發(fā)展,同時(shí)在管道防腐材料的使用中也應(yīng)該朝著環(huán)保、高效的方向發(fā)展。
另外,目前管道的涂層的防腐工藝技術(shù)也存在一系列的問(wèn)題,因此,對(duì)于油氣田管道涂層的防腐技術(shù)來(lái)說(shuō),補(bǔ)口是內(nèi)防腐工藝技術(shù)的瓶頸。只有有效解決、完善管道涂層防腐工藝對(duì)于管道防腐涂層技術(shù)的提高有很大的推進(jìn)作用。