車(chē)慶男
(大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠(chǎng)基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163000)
輸油管道大部分都是金屬材質(zhì),而且會(huì)采用地下敷設(shè)的方式,長(zhǎng)此以往會(huì)造成輸油管道腐蝕,形成油氣泄露,不僅造成大量浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境,甚至造成嚴(yán)重危害后果,因此需要加強(qiáng)對(duì)輸油管道防腐工藝的完善。
輸油管道是石油運(yùn)輸中的重要載體和工具,在石油運(yùn)輸中會(huì)直接與石油、油氣、土壤以及空氣等直接接觸,這些物質(zhì)中存在的化學(xué)物質(zhì)能夠直接影響管道,造成輸油管道腐蝕。從輸油管道外層建設(shè)情況來(lái)看,導(dǎo)致輸油管道腐蝕的主要因素包括輸油管道敷設(shè)周?chē)耐寥浪?、pH值、細(xì)菌以及電阻率等。這些物質(zhì)都能夠與管道產(chǎn)生反應(yīng),造成化學(xué)腐蝕。同時(shí)輸油管道在與空氣接觸中,空氣中的二氧化硫、二氧化碳等氣體在潮濕的環(huán)境下也能夠與輸油管道發(fā)生反應(yīng),形成電解質(zhì)溶液,導(dǎo)致管道出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)[1]。而一旦由于腐蝕導(dǎo)致管道泄露,在后期的維修中會(huì)存在較大的難度,需要暫停油氣運(yùn)輸,造成一定的物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)損失。輸油管道作為我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展中比較常用的運(yùn)輸方式具有經(jīng)濟(jì)性、高效性等優(yōu)勢(shì),但是防腐工作一直是影響石油管道運(yùn)輸?shù)闹匾蛩?,因此需要加?qiáng)對(duì)防腐工作的完善,保證油氣運(yùn)輸效率。
當(dāng)前輸油管道防腐工作開(kāi)展中,大部分都會(huì)采用外置防腐層的方式進(jìn)行防腐。外置防腐層一般會(huì)選擇瀝青材質(zhì)的防腐材料。具體來(lái)說(shuō)就是將玻璃纖維浸泡在石油瀝青中,通過(guò)處理后再包裹管道外部起到防腐作用。這是我國(guó)從20世紀(jì)70年代后一直廣泛應(yīng)用的防腐材料,具有技術(shù)成熟,原料價(jià)格低廉,來(lái)源廣等方面的優(yōu)勢(shì)[2]。但是同時(shí)在應(yīng)用中也存在一定的缺點(diǎn)和不足,比如耐高溫性能不強(qiáng),對(duì)水分的吸收能力高,吸水后會(huì)導(dǎo)致材料本身腐蝕,難以起到保護(hù)作用。而且這種材料本身在應(yīng)用中會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染,影響植物根系生長(zhǎng)。導(dǎo)致防腐效果降低。
焊接環(huán)氧粉末防腐涂層最開(kāi)始是由美國(guó)人員提出的,并逐漸應(yīng)用到本國(guó)的輸油管道防腐工程中,之后各個(gè)國(guó)家以及地區(qū)開(kāi)始廣泛應(yīng)用和實(shí)施。在防腐工程中由于溶解環(huán)氧粉末具有抗侵蝕性強(qiáng)、粘結(jié)性強(qiáng)以及耐高溫等優(yōu)勢(shì),在應(yīng)用中的應(yīng)用范圍比較廣,逐漸成為國(guó)際上輸油管道防腐的重要措施。但是這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中涂層比較薄,而管道在地下受到物理沖擊的情況頻繁,因此自然沖擊抵御能力不足,容易在自然因素下被外力影響,進(jìn)而導(dǎo)致防腐效果不佳。而且在土石地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用效果比較差,所以需要結(jié)合地質(zhì)環(huán)境合理選擇防腐技術(shù)。
輸油管道內(nèi)置防腐層一般都是采用環(huán)氧粉末涂層的方式,環(huán)氧粉末涂層是一種固體粉末,在防腐應(yīng)用中耐受的溫度范圍廣,而且具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,熔點(diǎn)為180oC,而且相對(duì)來(lái)說(shuō)抗酸堿性能強(qiáng),在應(yīng)用中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)作用。如果管道內(nèi)部流體溫度不足100oC,材料的固化性與流體的溫度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。在對(duì)該材料噴涂時(shí),采用的是高壓靜電場(chǎng)原理,在靜電場(chǎng)的作用下將環(huán)氧粉末吸附在管道內(nèi)部。這種防腐方式不僅有利于提升管道防腐效果,而且也能夠起到提升經(jīng)濟(jì)效益的作用。
電流陰極保護(hù)工藝技術(shù)是通過(guò)犧牲陽(yáng)極的方式,外加電源對(duì)陰極管道金屬形成保護(hù)層。具體的工作原理為,將金屬管道與具有較強(qiáng)還原性的金屬連接,使管道形成原電池的形式,進(jìn)而對(duì)陰極金屬管道形成保護(hù)膜,防止金屬管道因?yàn)殡娮恿魇Мa(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。這種輸油管道的防腐方式能夠使管道的保護(hù)距離擴(kuò)大,降低防腐調(diào)節(jié)難度,當(dāng)前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到輸油管道防腐工作中,并獲得良好的防腐效果。
綜上所述,隨著科技的發(fā)展防腐工藝不斷完善,而且工藝措施比較強(qiáng),能夠保證輸油管道運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,有效提升油氣管道防腐效率和能力。但是任何一個(gè)防腐工藝都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn),需要結(jié)合具體的管道敷設(shè)形式選擇合理的防腐措施,提升石油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。