(遼河油田燃氣集團公司,遼寧 盤錦 124010)
因為各輸油管道以及儲存罐使用頻率高、時間長,而且大部分石油管道與儲罐的制作材料為金屬,但是石油作為一種天然能源,其本身存在少量的硫化物等成分,而這些成分會對金屬造成一定的腐蝕。從全球角度出發(fā),石油資源的大量需求,以及各國之間對石油資源的激烈競爭,所以油田為了增加石油的開采量,滿足國家發(fā)展對石油的需要往往會在石油中加入許多添加劑,從而導致石油的含硫量越來越多,因此加劇了對管道的腐蝕,導致管道與儲罐的使用壽命并不能依據(jù)設計時的標準。我國的石油管道大部分都是由金屬材料構成,但是這些材料在使用的過程中往往受到環(huán)境及氣候等因素的影響。兩者之間會發(fā)生間質性反應,導致管道與儲罐出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。所以管道的施工方式并不能緩解管道的腐蝕情況,無論是深埋施工還是架空施工,都會造成金屬的逐漸腐蝕。管道的腐蝕反應最主要的原因是金屬與環(huán)境氣候等各類因素產(chǎn)生化學反應,電化學反應等原因。
在使用油田注水管道期間,可將防腐劑加入其中,進而減慢管道腐蝕的速度,確保油田注水管道穩(wěn)定。而且防腐劑價格不高,被廣泛應用于油田開發(fā)。然而在使用防腐劑的時候,一定要參考管道材料性質與管道厚度等指標,確保選擇的合理性,充分發(fā)揮防腐劑藥性。一般情況下,防腐劑可細化成有機型與無機型兩種,因而要結合油田注水管道使用的具體狀況使用[1]。
2.2.1 常溫層固化的陶瓷防蝕涂層
就我國天然氣管道的腐蝕情況而言,除了對其使用緩解腐蝕效果的緩蝕劑以外,還可以在天然氣管道外部進行一些涂抹手段,從而延長天然氣管道的使用壽命,在選用涂層前首先需要對管道的材質進行分析,根據(jù)不同的需求和管道所處的不同的環(huán)境選擇不同的涂層技術,比如煤焦油磁涂層技術的應用相對而言,具有吸水性較低、電絕緣性高的特點,并且這種涂層技術能夠杜絕植物根部的穿刺。除了對材料和管道材質選擇以外,還需要注意管道的路線,防止管道因為外部因素受到傷害從而造成事故,影響管道的使用。最常使用的方式往往是通過常溫固化陶瓷防涂層為外部環(huán)境和天然氣管道之間增加隔絕,減少天然氣管道的腐蝕效果,通過這樣的方式解決腐蝕的問題發(fā)生。
2.2.2 液體聚氯脂涂層
液體聚氯脂涂層對于天然氣管道的防腐工作中是相較于其他方式更為優(yōu)質的方式,通過這樣的方式能夠更好地完成防腐工作,這種涂層使用時間較短,方便人員使用,并且使用這種涂層能夠很好地加強天然氣管道的抗磨效果。所以說,工作人員在使用液體聚氯脂涂層作為天然氣管道涂層時能夠更有效地解決天然氣管道腐蝕的問題,并且這種涂層對環(huán)境的要求較高,要求周邊環(huán)境保持一定的濕度,并且還需要保證天然氣管道自身的溫度也要保持在80%以下。
2.2.3 三層復合涂層
近些年,我國對天然氣管道的防腐工作越加重視,目前我國管道防腐處理使用的往往都是三層復合涂層,這種涂層主要是由環(huán)氧粉末作為涂層的最底層,以黏結劑作為三層涂層的中間部分,以聚烯烴作為整個涂層的最外部防護,這樣的涂層組合是將熔結環(huán)氧的優(yōu)秀防腐蝕功能結合了黏性,最終達到更好的保障防腐效果的。但是這樣的做法并不是沒有缺點,三層復合涂層在施工過程中操作復雜,并且三層復合涂層覆蓋到天然氣管道上后會導致天然氣管道表面形成腐蝕。這種腐蝕在我國一些地區(qū)的天然氣管道中有真實案例,并且被投入使用,我國一些重要的天然氣運輸管道中都使用了這種三層復合涂層的方式加強天然氣管道的防腐。
在石油天然氣管道進行施工工作時,為了保護管道,避免其與陰極被侵蝕,施工人員可以對陰極進行相關維護。那么陰極維護主要體現(xiàn)在兩點,即電流陰極維護和犧牲陽極的陰極來維護,施工單位及人員應該從實際出發(fā),選擇合適的陰極維護措施,并對石油天然氣金屬管道進行維護。我國的防腐技術發(fā)展到今天,有著大量的現(xiàn)場調查及調查數(shù)據(jù)可以進行支撐,陰極保護法可以說是最為有效的管道金屬防侵蝕的方法,在國內大多數(shù)的施工單位中,它也備受追捧。其原因就是運用石墨進行操作,即選擇極陽的材料,能夠有限地防護其受到運輸過程中的物質腐蝕,這個材料可以說是現(xiàn)階段最有用的材料,它能夠降低金屬管道的危險性,增加安全性,有利地避免安全事故的發(fā)生,避免人員傷亡及財產(chǎn)的流損,給人們提升人身安全的保障,也促進了相關領域及國家的繁榮發(fā)展。
保護膜防腐實質上指的就是通過為石油管道適配相應的化學材料,對石油管道的外層環(huán)境進行優(yōu)化,從而將石油管道和外界相隔離,減少外界腐蝕因素對石油管道造成的損害,從而達到石油管道的防腐處理。一般來講,保護層防腐是石油管道防腐中最常見的保護方式之一,該方案具有價格便宜和操作方面的優(yōu)勢,所以在實際的石油管道防腐保護中得到了大量的應用。雖然該方法較為實用,但是在實際應用中還是有著許多問題需要進一步的改進,其中最主要的問題就是涂層容易遭受到損害。在石油的實際運輸過程中,因為管道時常和外界事物產(chǎn)生碰撞和摩擦,所以久而久之便會造成石油外涂層的磨損損害。因此降低了涂層的使用壽命,從而導致其防腐效果達不到理想目標[2]。為了減少這種情況的發(fā)生,就要依據(jù)使用環(huán)境進行進一步的處理,選擇恰當?shù)姆雷o保護方法。首先可以對涂層的原料進行進一步的優(yōu)化,讓涂層盡可能的達到最優(yōu)的防腐保護效果,所以在實際的防涂層材料中,常使用二層聚乙烯和三層聚乙烯等成分。將優(yōu)化后的燃料對水管道與儲存罐進行再次的涂層技術方面的加工,盡量保證涂層可以滿足管道和儲存罐的防護需要。在實際應用中石油管道與儲存罐的防腐,往往需要實行三層涂層防護處理,首先管道與儲存罐最里面的一層涂料往往是環(huán)氧粉末,中間一層為粘結劑,圖層的最外層為聚烯烴。三層防護涂層技術可以有效的對石油管道進行防腐最大限度的提升,最終減少了在實際過程中因為碰撞擠壓造成的防腐涂層的損壞,從而降低石油管道儲存罐的防腐效果。能夠有效避免石油管道與儲存罐,因為腐蝕帶來的經(jīng)濟損失和危險。
若水中溶氧量增加會使金屬發(fā)生電化學腐蝕,所以在注水管道防腐工作中,為更好地防治水中溶氧腐蝕金屬的程度,可采取兩種措施:一是針對水質實施除氧措施,將化學除氧劑添加其中。通過對物理除氧方式的運用,借助加熱形式將水中含氧量去除;二是陰極保護。主要指的就是利用外部電流轉變金屬腐蝕電位,使得腐蝕幾率不斷下降。在長期實踐過程中,埋地鋼質管道需聯(lián)合使用防腐涂層和犧牲陽極法陰極保護的形式加以保護,效果相對理想。
實施對天然氣管道的防腐工作的主要目的是更好的保障天然氣管道的使用壽命,通過對管道的保護使天然氣管道的腐蝕問題得到轉機。所以需要相關工作人員對天然氣管道的監(jiān)管工作提高重視,加強管理人員的監(jiān)管意識,推動天然氣管道維護和管理工作的正常運轉。但是我國目前的天然氣管道防腐效果相對而言較差,導致天然氣管道工作無法切實有效的開展,所以天然氣管道管理工作人員必須要對監(jiān)管工作提起重視,首先需要將自身擺在管理者的位置,建立更加專業(yè)的監(jiān)管團隊,通過專業(yè)的培訓工作使工作人員能夠接受到更加專業(yè)的培訓,提高工作人員天然氣管道防腐知識以便于后期工作的開展更加便利;其次需要建立相對更加完善的獎懲機制,使每個工作人員都能明白自身的工作職能,并落實到具體的管理工作中[3]。
全球化發(fā)展的當下,防腐材料也層出不窮,在這之中較為先進的就是聚乙烯,聚乙烯膠黏帶技術就是在運輸管道外側涂上聚乙烯涂料,在中間的部分涂上粘接劑,最后步驟就是在底層部分涂抹溶解環(huán)氧粉末。這個技術能夠有效地保護好運輸管道,這個技術的重點在于兩個涂層能夠進行互補,這樣可以有效提升管道的防腐特性,聚乙烯膠黏帶技術也是現(xiàn)如今石油天然氣防腐最為實用的技術之一。除了它的優(yōu)點之外,其缺點也是不容忽視的,其防腐涂層易被土壤中的介質所腐蝕,并且在高溫環(huán)境下,極易出現(xiàn)陰極隱蔽的現(xiàn)象,這個現(xiàn)象的產(chǎn)生主要就是因為石油天然氣管道的黏結力及電阻相對較高。
在眾多石油天然氣管道涂料中使用年限最長的就是石油瀝青,石油瀝青的悠久歷史也印證了這個涂料的可實用性,并且石油瀝青的成本小,運輸也十分便捷,這也是它備受歡迎的重要因素。在經(jīng)濟發(fā)展迅猛的今天,人們對于管道材料的要求越來越高,所以石油瀝青的涂料缺點也越發(fā)突出。在進行涂層操作時,極易吸收到水分,老化也是常態(tài),在高溫條件下,其抵抗能力薄弱,當有植物根莖出現(xiàn)時,極易破壞石油天然氣管道,石油瀝青的缺點也降低了其地位??偟膩碚f,石油瀝青材料需要在無根及無微生物的環(huán)境中進行操作,并且土壤的溫度也需適宜,不能處在高溫環(huán)境之下。
腐蝕現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在石油天然氣管道運輸?shù)倪^程中,在石油天然氣發(fā)展迅速的當下,腐蝕的出現(xiàn)也是由各種因素引起的,這不僅僅會造成經(jīng)濟損失,也大大提升了安全事故發(fā)生的概率,阻礙石油天然氣領域的發(fā)展。所以在操作中,相關單位和人員應該有針對性的選擇相關舉措來進行防護,提升防腐蝕性是極為必要的,這可以推動我國經(jīng)濟社會的繁榮發(fā)展。