油气储运中输油管道防腐工艺研究

2021-01-07 09:59
化工设计通讯 2021年5期
关键词:输油管道储运防腐

韩 斌

(中海油惠州石化有限公司,广东惠州 516086)

近年来,我国各地油气储备工程的规划实施与发展完善,已经改善了人们的日常生活方式。油气资源作为人类发展生活的重要能源,强化油气储运管网管理与建设,能够在不断提升人们物质生活水平的基础上,保障油气储运管网系统的持续运行与稳定发展。腐蚀问题作为严重影响油气储运工程建设与发展的影响因素,强化管道防腐管理与维护,不仅能够充分发挥油气运输管线防腐管理工作的有效作用,促进油气事业的和谐发展,也能够促进防腐工艺的创新发展,从而为防腐技术与相关工艺发展提供更加广阔的发展平台与创新改革途径[1]。

1 油气储运中输油管道受腐蚀情况分析

1.1 输油管道发生腐蚀的原因

受外界环境因素以及输油管道自身材质等因素的影响,长期处于地下或者日照状态下的输油管道,会受到多种侵害与腐蚀。尤其是一些常年埋藏于地下的管道线路,不仅会长时间与复杂土壤环境以及其他物质发生接触,也会受到水土环境中多种无机物质的侵蚀,而输油管壁一旦受到腐蚀或者损坏,不仅会严重影响管道油气运输、储存,也会由于油气资源泄漏等问题,影响外界自然环境的稳定发展[2]。值得注意的问题是,相对于自然侵蚀、老化,管材自身材料质量问题,也是加速输油管道腐蚀的重要原因。一方面,我国在油气能源储存、运输等环节的管理维护依旧存在一定的问题与不足;另一方面,油气资源的消耗量较大,在油气储运工程建设期间,为了节省建设成本,控制能源损耗,输油管道往往在建设成型后,并不会频繁进行修护以及更换,在建设初期比较优异的管材材料与防腐技术,可能会在长期运行与发展中被迫淘汰。但是,防腐管理作为常见的管线维修与管理问题,防腐技术的升级与完善只能在新项目建设或者大型维修与排查隐患期间,才能够充分受到重视与处理。

1.2 输油管道腐蚀问题的危害

油气运输与储存管网系统的正常运行,基本依靠输油管线支持,强化输油管道的质量管理与维护工作,能够有效保障油气管网系统的和谐发展与稳定运营。油气储运管道一旦发生腐蚀问题,根据其情况与规模会得到不同方式的处理,但是,造成的直接危害与影响就是管道质量下降,管道壁破裂,油气资源受损,而油气泄漏后还会加剧管道破裂损坏,污染水土资源与生态环境。输油管道的腐蚀问题处理期间,存在监管不到位或者维护措施不合理等情况,不仅会影响油气运输发展的安全性与稳定性,也会造成更为严重的危害。

油气储运工程在初期设计与建设期间,为了保障其运营安全与输送稳定性,会选择将管道项目建设在地下或者人烟稀少的地域,从而造成了管道监管与维护难度较高的问题。当输油管道壁受到腐蚀并产生裂痕后,外界杂质会进入、渗透到油气内,直接降低油气质量,而管道内部的油气资源也会直接面临泄漏、流失等等问题,严重情况甚至会直接扩大破损面积,污染周围环境,造成经济损耗与自然生态环境被破坏等多重损失。然而,输油管道腐蚀问题也会相继引发其他危害。相对于管道崩裂、堵塞造成的油气运输效率直线下降,企业经济损失与人力物力消耗较大等可观性损失,一旦由于油气资源泄漏引发火灾、爆炸等危险事故,将会直接危害到检修人员以及周边居民的人身安全与生命财产安全。

2 油气储运中输油管道防腐工艺与技术

2.1 防腐层技术

涂料产品能够直接覆盖管道内外壁,并隔绝外界物质对管材的侵蚀,但是由于涂层厚度限制,易受到外力侵袭,需要在安装与维护期间做好保护工作。作为比较常见的防腐工艺技术,防腐层技术在应用期间需要根据油气管道所处环境以及介质种类选用合适涂料,进而有效提升管道抗腐蚀能力。传统时期,由于防腐工艺与处理措施比较简单,输油管道防腐工艺主要采用沥青防腐层技术,操作期间会将被浸泡过的玻璃纤维布缠绕在输油管道外壁,但是由于该材料的耐温性不足、容易破损等问题限制,目前已经逐渐被缠绕聚乙烯材料等方式所代替。

近年来,随着防腐工艺水平的发展与输油管道生产效率的提高,冷管弯道会选用的防腐涂层原料主要以烧结环氧粉末为主,涂层技术的升级与完善,不仅有效保障了输油管道的抗腐蚀性能,也充分实现了防腐工艺节能减耗、经济无污染等发展目标[3]。另外,由于防腐材料具有一定的复合性结构特征,涂层自身也具有良好的物理导电性与稳定的化学性能,现代化的防腐层技术既提升了管道内外壁涂层材料的适应性能力,也充分提高了保温性、管道强度等特点。

2.2 内部防腐技术

相对于管道外壁的防腐处理,内壁防腐技术的重要性,对油气储运整体工程的发展与影响显得更为重要。为此,根据油气化学成分与防腐原理,强化内部防腐处理,能够有效防止并减少油气长时间输送对管道内壁造成的腐蚀情况与损耗。其中,内部防腐技术主要采用腐蚀缓蚀剂进行处理,对于一些特殊位置与油气管道内壁位置,通过厚涂腐蚀缓蚀剂等方式,来保障防腐效果,从而减少管道腐蚀问题对输油管道结构稳定性造成的影响。

2.3 阴极保护技术

电化学保护技术能够直接利用电化学原理实现管道防腐蚀的功能目标,因其电流分布均匀的特征,在防腐技术中的优势作用尤其明显。主要应用阴极保护技术,是发挥了牺牲阳极,保护阴极的电化学原理。现代化且高效率的电化学保护防腐技术,在应用期间不仅具有安装方便、操作便捷的优势,其技术成本也比较廉价,只需要保障牺牲的阳极材料足够充足即可,目前来说比较常用的就是镁、锌、铝及其合金材料。

3 油气储运中输油管道防腐工艺完善措施

3.1 加强安全管理,重视监督管控

油气泄漏问题所造成的后果严重,在实际防腐管理与维护期间需要时刻注意监管,从初期的选材到后期的维护,各个环节以及施工、维护管理流程都不能马虎。首先,根据管道工程项目做好环境监测与管道铺设准备,结合实际情况选择合适的防腐工艺以及处理方案。针对一些特殊定点位置以及结构设计,可以采取厚涂或者强化防腐处理等方式进行完善,尤其是一些经受热处理的管道位置,做好全方位的质量检测与防腐管控工作,不仅能够有效提升输油管道防腐工作质量水平,也能够避免后期维护工作任务难度提升的问题;其次,定期排查油气储运管网情况,安排专人进行监管,并利用现代化检测技术进行高效率排查处理,能够在发现管道腐蚀问题时,第一时间进行处理并解决,进而在有效控制管道被腐蚀等影响的同时,保障油气储运的工作质量与管道维护效率;最后,在安装与维护等工作建设处理完毕后,需要对周边环境进行排查与维护处理,确保维护工作不会影响周边植被的正常生长,以及生态环境的可持续发展。

3.2 完善防腐工作,优化创新技术

油气运输过程中出现管道腐蚀情况后,需要及时解决并控制其危害影响,追求防腐技术的不断创新与工作处理的深入完善,能够在不断提升油气运输管道维护管理水平的基础上,减少油气泄漏等问题的发生。首先,在原材料选择方面,尽量选择对环境危害较小,防腐蚀效果更强的防护材料。高质量的防腐材料不仅能够提升管道防腐蚀效果,也能够减少防腐材料对自然环境的影响,进而维持生态环境的稳定;其次,做好泄漏问题的后续处理。油气资源泄漏后不可避免会污染部分周边环境,对于生态环境的保护与处理工作重视,能够有效提升防护工作的质量与处理效率,同时避免石油污染危害的进一步扩散[4]。另外,对于一些恶意破坏石油运输管道的人员,也应当严厉制止并打击。避免一些人为因素原因,影响油气储运工程的稳定发展;最后,创新防腐技术。

4 防腐技术应用前景展望

传统时期防腐技术相对简单,主要想法为涂层保护,随着科学技术水平的不断发展与进步,一些现代化防腐技术,尤其是电气化防腐技术处理手段,不仅能够直接应用在管道防腐工艺中,也能够应用到其他应用场景。

4.1 阴极保护技术

阴极保护技术作为现代化输油管道防腐保护技术,不仅充分发挥了电化学保护手段的作用价值,也为管道维护与管理人员开拓了保护思路。强化电化学中防腐管理,优化管道材料,减少电流干扰,能够在不断提升阴极保护防腐蚀技术水平的同时,结合一些传统防护方式,多方面强化防腐技术的保护能力。尤其是在配合防腐层技术的基础上,物理与化学性能的充分结合,不仅体现了防腐技术的有效改革与创新,也将有效拓展油气储备与运输行业的发展影响力。

4.2 缓蚀剂

油气运输管理期间,缓蚀剂的应用前景比较广泛,微小的剂量能够发挥庞大的价值。尤其在油气管道运输行业,管道内壁的腐蚀问题由于不易观察、问题发生后影响性严重,合理运用缓蚀剂不仅能够有效避免油气管道被腐蚀的情况问题,腐蚀剂的多种使用能力也适用于多种管道环境,进而在未来的油气管线建设以及防腐工艺推广过程中,能够得到大范围应用[5]。

4.3 防腐层技术

作为传统防腐技术手段,防腐层技术的发展前景也比较广泛。一方面,防腐层技术操作简便、施工成本低、结构稳定性强;另一方面,后期维护与管理消耗较少,不仅要时刻监控其效果,随着未来新防腐涂层材料的研制与开发,也能够充分满足多种防腐需求,应用推广到其他领域。

5 结束语

油气储运中输油管道防腐工艺的重要性不言而喻,想要充分满足未来油气产业发展需求,强化防腐技术应用的管理,能够在不断保障油气资源储备与运输发展稳定性的同时,减少由于输油管线被腐蚀造成的经济损失。另外,防腐工艺中应用的各种防腐技术,不仅能够充分应用在输油管道防腐领域,在其他领域以及建设环境的应用,也能够充分发挥其价值与防护作用。

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