楊東輝
(大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠監(jiān)督管理中心,黑龍江 大慶 163000)
現(xiàn)階段,我國(guó)油氣能源的市場(chǎng)需求量不斷增大,進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)管道運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,當(dāng)前我國(guó)對(duì)于輸油管道的防腐技術(shù)有了新的突破,但畢竟管道腐蝕的影響因素較多,并且管道本體受到腐蝕后存在極大的危險(xiǎn)隱患。因此,相關(guān)部門應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于輸油中輸油管道防腐技術(shù)應(yīng)用的研究力度,將輸油管道受到的腐蝕影響降到最低。
在原油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中,輸油管道受到的腐蝕效果將會(huì)直接影響油氣的儲(chǔ)運(yùn)質(zhì)量,進(jìn)而降低油氣的利用效果。為了提升輸油管道的防腐效果,有必要深入分析腐蝕因素,了解輸油管道的腐蝕特點(diǎn),進(jìn)而采取有針對(duì)性的防腐措施[1]。輸油管道腐蝕的影響因素主要分為以下兩點(diǎn):
(1)輸油管道的腐蝕情況受外部因素影響。包括管道周邊的環(huán)境與介質(zhì)的性質(zhì)等,例如,外部環(huán)境溫度、地下水位、土壤水分含量等均會(huì)對(duì)輸油管道造成一定的腐蝕。同時(shí),輸油管道的腐蝕也會(huì)受到管道工程施工質(zhì)量的影響,若是在工程施工階段對(duì)于管道材料的防腐措施不到位,或管道材料的質(zhì)量性能不過(guò)關(guān),同樣也會(huì)使輸油管道受到腐蝕影響。除此之外,土壤中的電化學(xué)反應(yīng)與微生物也是影響輸油管道腐蝕的重要因素之一,由于原油中具有豐富的化學(xué)物質(zhì),而其中的氧化性質(zhì)就會(huì)造成化學(xué)反應(yīng),對(duì)輸油管道中的金屬晶格造成影響,最終出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題[2]。包括土壤電阻率、土質(zhì)含量、酸堿度等對(duì)于輸油管道的腐蝕影響效果同樣不同;
(2)受輸油管道防腐層選材和施工工藝等方面的影響,也會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕問(wèn)題。對(duì)于輸油管道的自身因素來(lái)說(shuō),受輸油管道防腐層施工效果影響而發(fā)生的管道腐蝕問(wèn)題也較為常見(jiàn),所以還需要進(jìn)一步提高和優(yōu)化輸油管道的防腐選材以及施工工藝。
在輸油過(guò)程中,輸油管道的防腐工作是非常關(guān)鍵的,由于這項(xiàng)工作往往需要使用到大量的防腐材料,所以便捷性、成本低是未來(lái)防腐材料研發(fā)的重點(diǎn)方向。雖然我國(guó)在世界中輸油管道的應(yīng)用時(shí)間較早,但是和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)防腐技術(shù)發(fā)展的腳步十分緩慢,存在著明顯的技術(shù)差異,包括輸油管道使用壽命評(píng)估技術(shù)落后、補(bǔ)口焊接技術(shù)水平低和防腐成本消耗高等都是較為明顯的問(wèn)題,因此在今后的工作中必須要深入分析輸油管道防腐技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,從而進(jìn)行有針對(duì)性的工藝升級(jí)與技術(shù)創(chuàng)新。
在我國(guó)石油天然氣快速發(fā)展的同時(shí),輸油管道的防腐技術(shù)同樣得到了一定的發(fā)展成效。現(xiàn)階段,在輸油管道防腐技術(shù)中,陰極保護(hù)法和涂層防腐技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的兩種,這能夠在一定程度上延長(zhǎng)輸油管道的使用壽命。我國(guó)輸油管道防腐層技術(shù)在應(yīng)用時(shí),多為石油瀝青防腐技術(shù),隨著科學(xué)水平的不斷提高,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿龑咏Y(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層,具體是底層為熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE),中間層為膠粘劑,外層為聚乙烯(PE)的防腐層,常簡(jiǎn)稱三層PE。
從國(guó)外輸油管道防腐技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,最早出現(xiàn)的涂層防腐技術(shù)是利用煤焦油瀝青和改良煤焦油瓷漆,在管道防腐中應(yīng)用這些材料存在著一定的局限性,主要體現(xiàn)在:當(dāng)溫度處于上升階段時(shí),這些材料就會(huì)發(fā)生明顯的氧化反應(yīng),導(dǎo)致部分餾分揮發(fā),起到陰極保護(hù)電流的增大作用[3]。當(dāng)前國(guó)外管道防腐技術(shù)也在逐漸得到完善,在目前防腐技術(shù)發(fā)展條件下,輸油管道中通過(guò)三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層,保證管道防腐性能。
在輸油管道眾多防腐技術(shù)中,在管道噴涂包纏防腐層的技術(shù)是最為常見(jiàn)的一種技術(shù)手段,隨著我國(guó)能源需求不斷增大,對(duì)于輸油管道的防腐要求不斷提高,同樣也擴(kuò)大了防腐層技術(shù)的應(yīng)用范圍。如在我國(guó)中洛線原油管道中,應(yīng)用防腐層技術(shù)就得到了較為良好的效果反饋。在管線長(zhǎng)、管線直徑變動(dòng)大的情況下,采用纏繞式PE進(jìn)行防腐蝕;采用雙層燒結(jié)環(huán)氧粉末涂料進(jìn)行防腐蝕,確保其防腐蝕性能[4]。在輸油管道防腐工作開展中應(yīng)用防腐層技術(shù),首先要滿足以下幾個(gè)條件,其中包括保證防腐涂層的電絕緣性、確保防腐涂層有著較強(qiáng)的耐陰極剝離強(qiáng)度能力、有著較好的機(jī)械強(qiáng)度、有著較高的穩(wěn)定性和有利于修補(bǔ),只有滿足這些條件的涂層防腐,才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的管道防腐目標(biāo)。
石油是一種具有特殊化學(xué)特性的石油,它極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此,對(duì)石油輸送管線進(jìn)行防腐處理是十分有意義的。通過(guò)對(duì)石油管線進(jìn)行防腐處理,可以有效地減少二氧化碳、硫化氫等介質(zhì)對(duì)管線的侵蝕,從而避免管線部位發(fā)生裂縫。此外,還可以利用石油天然氣管線實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)管線的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保管線內(nèi)的腐蝕問(wèn)題能得到有效的控制;改善管線耐腐蝕性。比如,西南石油公司開發(fā)了一種新型的管線緩蝕液,它可以利用實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)對(duì)管線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并針對(duì)管線的腐蝕問(wèn)題,采用緩蝕液來(lái)降低管線的腐蝕性;對(duì)改善管線防腐處理的效果也是有益的。
所謂陰極保護(hù),就是利用陰極中陽(yáng)電極發(fā)生的氧化反應(yīng)來(lái)保護(hù)陰極,從而避免陰極金屬被侵蝕。目前,雖然采用了大量的陰極防護(hù)技術(shù),但其對(duì)環(huán)境的需求也比較大,比如既要采用正極又要采用負(fù)極;另外,在陰極和陽(yáng)極中還必須有諸如泥土、濕氣等的介電層,以構(gòu)成傳導(dǎo)路徑。采用陰極防護(hù)技術(shù)對(duì)石油天然氣輸油管線進(jìn)行防腐蝕,可有效地改善其防腐蝕性能。
總而言之,隨著我國(guó)能源市場(chǎng)的需求日益增大,各部門對(duì)輸油工作提高了重視程度。為了能夠保證輸油過(guò)程中的穩(wěn)定性,促進(jìn)我國(guó)油氣事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,就需要對(duì)輸油管道的防腐工作進(jìn)行深入研究。輸油管道的防腐效果不僅影響原油輸送質(zhì)量,同時(shí)也會(huì)造成原油管道腐蝕穿孔,導(dǎo)致原油泄漏等問(wèn)題,對(duì)人與自然都有著較大的威脅。為此,石油管線的防腐蝕技術(shù)必須持續(xù)改進(jìn)和升級(jí),從而保證管道的防腐性能,滿足我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)原油能源的使用需求。