分析石油管道工程的防腐技术论文_王艳辉

分析石油管道工程的防腐技术论文_王艳辉

王艳辉

中国石油天然气管道呼和浩特输油气分公司 内蒙古 呼和浩特 010090

摘要:石油作为国家的重要资源之一,在现阶段的应用中得到了广泛的重视,与石油有关的设施也得到了一定的深化与加强。其中,石油管道工程的防腐技术最让社会关注,由于石油的稀有性,一旦管道被腐蚀,那么大量的石油就面临流失的危险,因此必须在石油管道工程的防腐技术方面进行一定的努力,从而保证石油安全、迅速的运输到需要的地方,之后为各个地区的发展产生较大的积极影响。

关键词:石油管道;工程;防腐技术

一、管道防腐技术概述

结合管道工程项目中防腐技术手段的有效应用来看,其主要就是为了较好促使其相应腐蚀性因素能够得到较好规避控制,进而也就能够促使其相应管道系统能够得到有效运行。管道防腐技术主要就是为了加强对于管道自身的保护,促使其周围环境中可能存在的各类问题都能够得到抑制,避免其对于管道工程项目形成较大威胁,如此也就能够延长管道的使用寿命,并且还能够在较大程度上促使其自身安全性得到保障。从以往管道防腐技术手段的应用方面来看,其确实能够具备理想的作用价值效果,尤其是在海洋石油运输过程中,较好借助于这种防腐技术手段更是可以提升管道系统的稳定性效果。

二、石油管道防腐蚀的重要性

石油管道大多都是以钢材为主要原料来制造的,石油的成分很复杂,管道内部金属材料有的很活泼,比如铁这种金属,会和石油里的硫化物发生化学反应造成腐蚀。而且钢材表面容易受到环境变化的影响,随着时间的推移和环境温度、湿度的变化,管道就可能会发生腐蚀。腐蚀不仅仅只是表现在颜色和外形上,如果腐蚀的时间过长,就会缩短管道的寿命造成管道的变形和损坏等,不能使石油的运输正常安全的进行。还会造成石油的泄漏,给环境造成很大的污染,危害人们的健康。

三、石油运输管道被腐蚀的原因

目前石油运输管道的主要材料是碳化无缝钢管、直缝电阻焊钢管、螺旋焊缝钢管这三种材质的钢管。这三种钢管的材质都为比较特殊的金属材料并且规格要求和看管也比较严格。在进行铺设石油管道工程时主要有两种铺设方式:一种是埋在地下,另一种是架空,无论这两种铺设方式的哪一种,管道的金属材料都会与其铺设环境周围的空气长时间进行接触,并且在一定的环境与温度下发生反应,这便导致了石油运输管道被腐蚀。石油运输管道被腐蚀的方式分别为:化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀这三种。

3.1化学腐蚀

所谓的石油运输管道化学腐蚀主要是指两种物质或多种物质进行接触发生的化学反应而导致的腐蚀现象。因为运输管道的材质大部分都为特殊的金属材质,所以这种金属材质长时间暴露在空气中,与空气中的氧气、二氧化硫等气体长时间接触,石油运输管道金属表面就会因空气中的物质发生反应,而形成一种一氧化物和二氧化硫等物质,这些物质附在管道表面,在高温潮湿的环境下就会产生化学反应,进而导致石油运输管道被腐蚀,影响石油运输管道安全正常的进行石油运输。

3.2微生物腐蚀

石油运输管道的电化学腐蚀是由于管道外部的细菌和真菌的活动而产生的一种腐蚀形式,石油运输管道铺设时间越来越长,就会在管道外部产生真菌和细菌,管道外部27%的腐蚀部分,都与这些真菌和细菌的活动有关,特殊金属材质的管道被埋在地下之后,土壤中含有的盐酸还原菌、金属还原菌都会对金属管道表面产生腐蚀反应,这种腐蚀方式常常会对管道造成很大的安全隐患,是较为严重的腐蚀方式。因管道外部的腐蚀破坏情况较为严重,成为了管道更新的重要原因。

3.3电化学腐蚀

石油运输管道的电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的反应而出现的腐蚀情况。当金属与湖泊、河流和海洋长时间接触后,管道上附带的介质就会与电解质溶液发生反应产生一层水膜,管道的的特殊金属材质与这层水膜发生反应,金属就会被很快氧化,导致金属变质,很快管道就会被形成的着成水膜腐蚀。

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四、石油管道的防腐技术

4.1采用阴极保护技术

采用涂层方式是把金属管道和外界环境相互隔离开,只能起到物理阻隔的作用,有时候会因为涂层不充分而存在针孔情况。如果涂层存在破损情况,就会出现破损部位与覆盖部位的腐蚀电池,导致腐蚀作用集中在管道破损位置,加快了金属管道的点腐蚀作用。另外,单纯使用阴极保护技术所需成本较大,获得防腐效果不好,所以如果采用涂层结合阴极保护技术就能获得良好的防腐作用。

4.1.1外加电流阴极保护措施

通过在回路中提供直流电,辅助阳极作用,使直流电进入被保护的金属管道,将该金属管道转变为腐蚀电池的阴极,实现保护金属管道的目的。这种保护措施对于外界环境没有严格要求,能长时间保护金属管道设备。在实际石油运输管道设备防腐工作中,一般选择外加电流阴极保护技术。实际工作中如果采用这种防腐技术,需要积极做好金属管道设备的绝缘处理,预防发生管道电流损失情况。

4.1.2牺牲阳极阴极保护技术

这种防腐技术是利用电位低于被保护金属管道的合金、金属物质与被保护管道金属电性相连接,从而利用低负电位金属发生腐蚀作用所形成的电流来起到保护金属管道的目的。这种防腐措施所需成本费用比较少,并且操作简便,而且不用进行特殊维护,但是这种方法适合使用的范围相对比较小。

4.2采用涂层防腐技术

这种防腐技术是通过在管道外表涂上防腐涂层,并在管道内壁涂上减阻涂层,从而起到防腐作用。在进行涂层工作之前,都需要对管道设备表面进行除锈、脱脂特殊处理,然后才能进行涂层,帮助提高涂层的使用时间。常规涂层防腐技术分为胶带防腐涂层、环氧煤沥青涂层等其他涂层技术。为了满足实际工作需要,近年来新型涂层技术也逐渐被应用在了实际工作中。

4.2.1无机非金属防腐涂层技术

无机非金属防腐涂层包括有搪瓷涂层技术、玻璃涂层技术以及玻璃涂层技术。其中搪瓷涂层技术能发挥良好的耐腐蚀作用,多数应用在钢制石油管道中。玻璃涂层技术因具有较好的耐磨性以及致密性,一般适合应用在内部涂层中。另外玻璃涂层技术能起到良好的耐腐蚀作用,其具备较强的化学稳定性能,因此在实际工作中也得到了较多应用。

4.2.23PE防腐涂层技术

这种防腐涂层技术包括外层使用聚乙烯复合材料、中层采用胶结剂材料,而内层选用环氧粉末,一般应用在外壁防腐保护中。其具备良好的防腐性能以及机械性能,也是当前使用的比较先进的防腐措施之一。

4.2.3无溶剂环氧涂层技术

这种防腐涂层技术大部分应用在管道内部的防腐。石油中一般都会含有某些杂质,其会与管道内壁金属发生作用而造成腐蚀情况。因此可以在内壁涂预防腐蚀作用的涂料,而无溶剂环氧涂层不会对石油造成污染,并且稳定性良好,还能减少石油与管道之间的摩擦阻力。

结语

石油管道工程的防腐技术关乎国家经济建设的正常运转,对石油安全有着重大联系,是国家发展的命脉。因此,做好石油管道防腐工作是经济社会发展的迫切需要,需要相关各方的共同努力,推动我国石油防腐工作不断取得新的进展。

参考文献

[1]臧文科,李国智.关于石油管道工程的防腐技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012.

[2]李宝成,王春丽.关于石油管道工程的防腐技术的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015.

[3]金满宇,王海龙.关于石油管道工程的防腐技术的研究[J].中国化工贸易,2017.

论文作者:王艳辉

论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期

论文发表时间:2018/10/18

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