王子婭 王學(xué)陽 雷帆
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會各界對于油氣資源的需求量一直在不斷提高,因此油氣的運(yùn)輸和儲存已經(jīng)成為一項非常重要的研究內(nèi)容,但是油氣資源在儲運(yùn)過程中會受到管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,從而給油氣的儲運(yùn)工作帶來了安全隱患,通過分析油氣儲運(yùn)過程中管道的腐蝕原因,并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,從而有效提高了我國油氣儲運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:油氣儲運(yùn);管道腐蝕;防腐措施
石油和天然氣能源作為一種非常重要的資源,能夠直接影響到社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此加強(qiáng)油氣資源的安全運(yùn)輸是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。油氣資源的儲運(yùn)能夠?yàn)閲姨峁┌踩?、穩(wěn)定、長期的能源保障,對國家社會經(jīng)濟(jì)的增長起到促進(jìn)作用。隨著技術(shù)水平的不斷提高,我國油氣資源的儲運(yùn)工作已經(jīng)取得了非常優(yōu)異的成績。然而在實(shí)際儲運(yùn)過程中油氣管道的防腐工作是一項非常重要的工作內(nèi)容,針對油氣管道的防腐工作,應(yīng)當(dāng)結(jié)合油氣儲運(yùn)過程中管道腐蝕原因進(jìn)行針對性地防腐,才能夠有效提高油氣儲運(yùn)管道的安全性。
1油氣儲運(yùn)管道腐蝕的原因分析
1.1應(yīng)力腐蝕
管道在進(jìn)行預(yù)埋過程中,由于管道材料的質(zhì)量問題、施工水平以及操作人員的責(zé)任心導(dǎo)致預(yù)埋管道產(chǎn)生安全隱患,其中就會形成殘余應(yīng)力或者是外加應(yīng)力,同時土壤中的水以及微生物的新陳代謝會導(dǎo)致在管道周圍發(fā)生腐蝕環(huán)境,在應(yīng)力作用和腐蝕環(huán)境的作用下,會導(dǎo)致管道產(chǎn)生裂紋,從而引起運(yùn)輸管道出現(xiàn)斷裂,對于油氣管道的安全運(yùn)輸造成極大的安全隱患。
1.2化學(xué)腐蝕
油氣資源中的成分有很多種,其中二氧化碳、硫化氫等物質(zhì)的存在會嚴(yán)重腐蝕油氣儲運(yùn)管道,各種化學(xué)物質(zhì)的氧化特性將會引起較為劇烈的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致儲運(yùn)管道內(nèi)部的金屬受到不良影響,從而引起了儲運(yùn)管道的腐蝕問題。
1.3外部環(huán)境腐蝕
(1)土壤腐蝕。土壤中的各種組分和理化特性會對金屬管線產(chǎn)生腐蝕問題,在油氣儲運(yùn)過程中,為了不影響人們的正常生產(chǎn)生活保護(hù)管道不會受到外界因素的影響,大多數(shù)管道都是進(jìn)行埋地鋪設(shè)。由于土壤中含有大量的腐蝕性因子,導(dǎo)致管道在使用過程中出現(xiàn)腐蝕問題。
(2)大氣腐蝕。對于不能夠埋地鋪設(shè)的管道,在鋪設(shè)過程中會與大氣進(jìn)行接觸,由于不同的大氣環(huán)境中水汽含量會有所差異,因此可以將大氣腐蝕分為干型大氣腐蝕、潮型大氣腐蝕和濕型大氣腐蝕。
(3)海水腐蝕。隨著海上油氣資源的不斷開發(fā),人們逐漸將更多的注意力轉(zhuǎn)向海洋開發(fā),利用海洋油氣資源離不開對各種管材的使用,其中腐蝕問題相當(dāng)嚴(yán)重,導(dǎo)致海上運(yùn)輸過程中油氣管道的腐蝕效率占到1/3,海水與金屬腐蝕相關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)主要有pH值、溶解氧、濕度、流速以及海生物等。
2油氣儲運(yùn)過程中的管道防腐措施
2.1防腐層技術(shù)
為了能夠有效解決油氣儲運(yùn)管道的腐蝕問題,研究出了防腐層技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用效果非常好,并且防腐層技術(shù)在我國油氣儲運(yùn)管道中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。目前常用的防腐層技術(shù)效果最好的是3PE防腐技術(shù),因?yàn)樵摲栏夹g(shù)不僅能夠有效適應(yīng)儲運(yùn)管道的變化情況,同時還能夠有效控制管道之間的距離,該技術(shù)的應(yīng)用施工非常方便,容易操作。
2.2用緩蝕劑減緩管道腐蝕
緩蝕劑是利用原子化學(xué)鍵的形式給天然氣管道內(nèi)部形成一種保護(hù)膜,這種保護(hù)膜的形成主要是利用成膜以及吸附等理論,這種緩蝕劑在使用方面比較簡單,擁有見效快和成本低等特點(diǎn),所以天然氣企業(yè)經(jīng)常選用這種方式來進(jìn)行防腐,但是這種緩蝕劑的缺點(diǎn)就是在生產(chǎn)的過程中會對環(huán)境造成一定的污染,并且如果使用過量的話會影響天然氣的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以一些施工單位應(yīng)該根據(jù)情況來使用這種緩蝕劑。
2.3陰極保護(hù)技術(shù)
為了能夠有效提高儲運(yùn)管道的防腐效果,在利用防腐層技術(shù)的基礎(chǔ)上,合理利用陰極保護(hù)技術(shù),可以有效提高儲運(yùn)管道的防腐效果。陰極保護(hù)分為外加電流的陰極保護(hù)和犧牲陽極的陰極保護(hù)法。外加電流保護(hù)范圍大,不會受到土壤電阻率的限制,在惡性的腐蝕條件下也能夠進(jìn)行使用。但是該技術(shù)的投資費(fèi)用較高,對于鄰近的地下金屬建筑物干擾較大,同時還需要增加外部電源。因此在無電源區(qū)域或者對于小規(guī)模的分散對象,可以吸引得犧牲陽極的陰極保護(hù)法,該方法的應(yīng)用率較高,對于地下金屬建筑物幾乎沒有干擾,并且施工技術(shù)簡單。陰極保護(hù)技術(shù)的原理是結(jié)合電化學(xué)腐蝕考慮到管道中容易出現(xiàn)氧化反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了良好的防腐效果,并且對管道的使用壽命也會有所提高。
2.3內(nèi)部防腐技術(shù)
通過大量的化學(xué)研究可以得知油氣資源中大部分是由化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成,其中二氧化碳的含量較高。因此不僅要防止外部環(huán)境對儲運(yùn)管道的腐蝕影響,還需要防止內(nèi)部油漆自身對于儲運(yùn)管道的腐蝕現(xiàn)象。由此說明研發(fā)內(nèi)部防腐技術(shù)非常重要,如果油氣管道內(nèi)部的腐蝕現(xiàn)象非常嚴(yán)重,將會嚴(yán)重影響到油氣儲運(yùn)質(zhì)量,嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致觀眾管道破裂現(xiàn)象的發(fā)生。目前我國正在積極研發(fā)防腐效果更好的內(nèi)部防腐技術(shù),目前最為常見的是利用緩蝕劑。管道維護(hù)人員在現(xiàn)有的防護(hù)技術(shù)幫助下,可以將緩蝕劑涂抹在運(yùn)輸管道中,尤其是針對關(guān)鍵位置的防腐需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。為了能夠有效掌控油氣儲運(yùn)管道的腐蝕程度,需要安裝監(jiān)控系統(tǒng),一旦發(fā)現(xiàn)管道的腐蝕程度超過管道的承載能力,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時解決,避免腐蝕惡化造成經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生。
3結(jié)束語
綜上所述,要想確保我國油氣儲運(yùn)的安全進(jìn)行,就需要將油氣儲運(yùn)的管道腐蝕性問題處理好,因此提高油氣儲運(yùn)管道的建設(shè)和防腐措施,對提高儲運(yùn)管道的安全運(yùn)行有著非常重要的作用。目前我國部分老舊管道所使用的防腐技術(shù)相對落后,但是近幾年來,所有鋪設(shè)的管道已經(jīng)應(yīng)用了先進(jìn)的防腐技術(shù)。在實(shí)際使用過程中需要結(jié)合儲運(yùn)管道的內(nèi)外部情況選擇針對性的防腐措施,從而有效提高了儲運(yùn)管道的使用壽命和運(yùn)輸效率,增強(qiáng)了我國油氣資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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