杜文彬

國(guó)家管網(wǎng)西南管道蘭成渝輸油分公司，中國(guó)·四川 成都 611930

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各地對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的要求越來(lái)越高，并通過(guò)有效的措施進(jìn)一步完善規(guī)劃與實(shí)施方案。作為促進(jìn)人類(lèi)發(fā)展的重要能源，油氣資源不可或缺。為了確保油氣儲(chǔ)運(yùn)管網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，要采取有效的防腐蝕工藝，對(duì)輸油管道進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，就能促進(jìn)油氣事業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 輸油管道防腐工藝的發(fā)展

輸油管道的防腐工藝在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中占據(jù)重要地位。為了達(dá)到預(yù)期的防腐目標(biāo)，要選擇恰當(dāng)?shù)姆栏牧稀ｋS著時(shí)間的不斷推移，技術(shù)人員會(huì)積極開(kāi)展對(duì)低成本防腐材料的研究，充分滿(mǎn)足輸油管道的防腐需求。在世界范圍內(nèi)，中國(guó)使用輸油管道的時(shí)間最早，但與之相關(guān)的防腐工藝卻并未得到進(jìn)一步發(fā)展。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)輸油管道的防腐工藝比較落后，成本較高，缺乏先進(jìn)技術(shù)的支持。因此，中國(guó)要加強(qiáng)對(duì)防腐工藝的創(chuàng)新。隨著中國(guó)石油天然氣行業(yè)的迅速發(fā)展，在輸油管道防腐工藝中，中國(guó)主要使用陰極保護(hù)法和涂層防腐技術(shù)，這樣就能進(jìn)一步延長(zhǎng)管道的壽命。在應(yīng)用防腐層技術(shù)的過(guò)程中，中國(guó)經(jīng)常會(huì)使用瀝青防腐層技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷完善，還出現(xiàn)了石油瀝青防腐技術(shù)。

在其他國(guó)家的輸油管道防腐工藝中，最初所使用的防腐材料是煤焦油瀝青和經(jīng)過(guò)改良處理的煤焦油瓷漆。這些材料在應(yīng)用的過(guò)程中存在一定的局限性，比如，材料對(duì)溫度的適應(yīng)能力比較差。隨著溫度的不斷上升，材料會(huì)出現(xiàn)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致部分硫分隨之蒸發(fā)，從而導(dǎo)致陰極保護(hù)的電流增加。隨著技術(shù)的不斷完善，其他國(guó)家輸油管道防腐工藝水平亦不斷提升。發(fā)達(dá)國(guó)家所使用的輸油管道涂層技術(shù)比較先進(jìn)，該技術(shù)可充分適應(yīng)輸油管道所面臨的復(fù)雜環(huán)境，使用復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)，就能達(dá)到良好的防腐效果。在具體操作的過(guò)程中，可分別在不同的涂層中使用相應(yīng)的材料，比如，在外涂層中使用聚氨酯和氟碳涂層材料。

3 輸油管道腐蝕存在的原因

輸油管道所面臨的運(yùn)行環(huán)境比較苛刻，比如，管道長(zhǎng)期埋設(shè)于地下，或者受到光照的影響，就會(huì)導(dǎo)致管道逐漸面臨腐蝕。埋設(shè)于地下的管道會(huì)受到土壤和其他物質(zhì)的影響，其管壁會(huì)在運(yùn)行的過(guò)程中逐漸被損壞，這樣就會(huì)對(duì)管道的油氣運(yùn)輸和儲(chǔ)存造成不利影響，甚至還會(huì)發(fā)生油氣泄漏等問(wèn)題，污染環(huán)境。

此外，若管道材料質(zhì)量缺乏保障，也會(huì)使得管道逐漸腐蝕。中國(guó)在對(duì)油氣能源進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)輸管理時(shí)，還缺乏完善的管理體系，導(dǎo)致管道無(wú)法得到有效的維護(hù)與保養(yǎng)。為了進(jìn)一步降低成本，減少油氣資源的消耗，在建設(shè)輸油管道時(shí)，并不會(huì)對(duì)其進(jìn)行頻繁的維護(hù)與更換。雖然在建設(shè)初期會(huì)使用比較先進(jìn)的材料和技術(shù)，但在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，管道質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

4 輸油管道腐蝕問(wèn)題所帶來(lái)的危害

為了確保管網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，要充分發(fā)揮出輸油管道的作用，有效提高管道的質(zhì)量。一旦管道發(fā)生腐蝕，就會(huì)造成不同程度的影響，比如，管道壁破裂后，就會(huì)發(fā)生油氣泄露的問(wèn)題，加快管道被損壞的速度，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對(duì)管道的腐蝕進(jìn)行處理時(shí)，若監(jiān)管措施不到位，或者沒(méi)有對(duì)管道進(jìn)行有效的維護(hù)，就會(huì)影響油氣運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

在進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，為了確保油氣得到安全輸送，通常會(huì)將管道建設(shè)在地下，或選擇人煙稀少的位置進(jìn)行施工，這樣就會(huì)導(dǎo)致管道疏于維護(hù)。一旦輸油管道道壁遭到腐蝕，出現(xiàn)破損，外界物質(zhì)就會(huì)順著管道進(jìn)入到油氣之中，影響油氣資源的質(zhì)量，甚至造成油氣流失與泄漏。若任由這一情況繼續(xù)發(fā)展，就會(huì)對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成不利影響。此外，腐蝕問(wèn)題還會(huì)產(chǎn)生其他危害，如降低油氣運(yùn)輸效率，由于油氣泄漏而誘發(fā)的火災(zāi)與爆炸，這樣就會(huì)對(duì)檢修人員和居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅。

5 油氣儲(chǔ)運(yùn)輸油管道防腐工藝的具體應(yīng)用

5.1 防腐層技術(shù)

對(duì)輸油管道進(jìn)行防腐處理時(shí)，經(jīng)常使用的一種技術(shù)是防腐層。該項(xiàng)技術(shù)在輸油管道防腐處理中具有廣泛的應(yīng)用空間，在防腐施工中占據(jù)重要的地位。對(duì)輸油管道進(jìn)行防腐處理時(shí)，要考慮到管道半徑的變化，如果輸油管道的輸送距離比較短，可采用纏繞聚乙烯的防腐處理方式。涉及冷彎管道的防腐處理時(shí)，通常使用外部雙層燒結(jié)環(huán)氧粉末。為了進(jìn)一步發(fā)揮出防腐層技術(shù)的作用，在施工的過(guò)程中，需嚴(yán)格遵循相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。要保證防腐涂層具有良好的電絕緣性能，還要保證其機(jī)械強(qiáng)度符合要求。

5.2 內(nèi)部防腐技術(shù)

在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中，石油和天然氣資源是重要的儲(chǔ)運(yùn)對(duì)象。作為比較特殊的能源，石油天然氣中包含許多化學(xué)物質(zhì)，在對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和輸送時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，從而造成輸油管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象[1]。對(duì)石油管道進(jìn)行防腐處理時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)內(nèi)部腐蝕性介質(zhì)的防護(hù)，從內(nèi)部做好防腐處理工作，才能避免管道內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕。通常要加強(qiáng)對(duì)二氧化碳和硫化氫等物質(zhì)的防護(hù)，打造完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)搜集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，制定相應(yīng)的防腐方案。可在內(nèi)部防腐處理中應(yīng)用緩蝕劑，這樣就能降低防腐成本，提高管道的耐腐蝕性能。

5.3 陰極防腐保護(hù)技術(shù)

由于油氣輸送管道會(huì)受到土壤等外界環(huán)境的影響，導(dǎo)致管道逐漸出現(xiàn)腐蝕，因此，要對(duì)管道的腐蝕進(jìn)行有效的處理。采用陰極防腐保護(hù)技術(shù)不僅能夠發(fā)揮出更加有效的防腐蝕功能，還能將該技術(shù)與涂層防腐相結(jié)合，進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。在陰極防腐技術(shù)中，主要包括犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)、附加電流保護(hù)技術(shù)等內(nèi)容。該項(xiàng)技術(shù)主要通過(guò)電化學(xué)腐蝕的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油管道的保護(hù)[2]。該技術(shù)利用陽(yáng)極氧化陰極保護(hù)的形式犧牲陽(yáng)極，以確保陰極得到有效的保護(hù)，從而達(dá)到防腐蝕的目的。在進(jìn)行施工時(shí)，要采用電介質(zhì)構(gòu)成通電回路，使其能夠有效溝通陰極和陽(yáng)極，保證陽(yáng)極與管道之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。在選擇陽(yáng)極材料時(shí)，要確保材料達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，降低使用成本。

5.4 靜電防護(hù)技術(shù)

第一，進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)工作時(shí)，需對(duì)油氣的流動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)督與控制，避免由于摩擦而產(chǎn)生的靜電。在預(yù)防靜電的過(guò)程中，需對(duì)油氣的流動(dòng)速度進(jìn)行全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就可及時(shí)進(jìn)行處理。

第二，加油時(shí)，工作人員通常從底部加油。若從上部加油，就要使用專(zhuān)門(mén)的加油管子，一旦油產(chǎn)生較快的流動(dòng)，就會(huì)影響對(duì)靜電的有效控制。

第三，需重視對(duì)油氣中混入的水分和空氣進(jìn)行控制。盡量不要使用空氣吹掃裝置清理油罐，要由專(zhuān)門(mén)的人員對(duì)靜電進(jìn)行處理。

第四，在具體操作的過(guò)程中，要根據(jù)不同人員的專(zhuān)業(yè)劃分職責(zé)，全面做好靜電處理工作，保障油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的安全性和可靠性。工作人員在進(jìn)入相應(yīng)的管理區(qū)域之前，要利用專(zhuān)門(mén)的金屬接地棒將身體的靜電及時(shí)消除，這樣方可進(jìn)入到生產(chǎn)區(qū)域之中開(kāi)展工作。如果工作區(qū)域比較特殊，除了要消除靜電之外，還要穿上專(zhuān)門(mén)的防靜電服，這樣才能避免產(chǎn)生火災(zāi)等安全隱患[3]。

第五，需采取專(zhuān)門(mén)的靜電防護(hù)措施，保證油氣全壓儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)在工作的過(guò)程中，其多個(gè)內(nèi)容均處于密封狀態(tài)，與空氣完全隔絕，雖然在管道內(nèi)流動(dòng)的油氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，但由于電容量較大，也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的電壓，加之罐的內(nèi)部處于真空狀態(tài)，因此無(wú)法燃燒，也不會(huì)發(fā)生爆炸問(wèn)題[4]。盡管如此，卻還是要對(duì)罐內(nèi)中的液體靜電進(jìn)行有效的預(yù)防。雖然在全壓儲(chǔ)運(yùn)的狀態(tài)下，液體中所包含的靜電并不會(huì)誘發(fā)安全事故，但卻會(huì)對(duì)管道出口造成不利影響，一旦在某一泄露的位置出現(xiàn)靜電，極容易摻雜空氣，然后發(fā)生爆炸。在儲(chǔ)運(yùn)時(shí)，需做好相應(yīng)的預(yù)防，避免出現(xiàn)泄漏。進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)時(shí)可通過(guò)放空的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)靜電的防護(hù)。比如，在裝車(chē)階段，需對(duì)排放流速進(jìn)行合理的控制。在高壓的作用下，水流會(huì)對(duì)絕緣固體造成一定的沖擊，從而產(chǎn)生電流，一旦周?chē)嬖谝兹家妆臍怏w，就可能會(huì)產(chǎn)生爆炸?？稍谂欧趴诘奈恢迷O(shè)置相應(yīng)的靜電接地線(xiàn)，就能避免發(fā)生靜電事故。一旦出現(xiàn)泄漏，可對(duì)泄露的位置進(jìn)行噴水處理，就能迅速降溫，避免出現(xiàn)爆炸事故。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，要采取專(zhuān)門(mén)的防腐工藝，保證輸油管道的安全性和可靠性。要根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的防腐技術(shù)，并做到防患于未然，才能真正發(fā)揮出防腐技術(shù)的功效，滿(mǎn)足各行各業(yè)對(duì)油氣資源的需求。