王欣 王帅(北京中航油工程建设有限公司, 北京 100621)
埋地输油管道防腐技术的探微
王欣 王帅
(北京中航油工程建设有限公司, 北京 100621)
近些年我国能源市场需求量正在不断的增加,同时输油管道事业也在不断的发展,尤其是埋地输油管道数量正在不断增加。本文就此探究分析埋地输油管道常用的内防腐层,以及阴极保护防护技术的应用。
埋地输油管道;防腐层;阴极保护技术
埋地输油管线出现腐蚀问题主要是由于原油中包含硫化氢或是二氧化碳等物质,以及管道周围土壤环境过碱或过酸,氧含量及水含量过高等原因造成的。由此为了延长埋地输油管线的使用年限,需采用有效的防腐技术对其进行处理。
防腐层是埋地输油管道最基本的防腐技术,一般防腐层可分为内防腐层以及外防腐层两种,相关企业可根据土壤的酸碱程度及地下水情况,确定内外防腐层的种类及涂刷厚度。下就常用的几种内外防腐层进行详细探究。
(1)埋地输油管道常用的内防腐层 ①聚氨酯聚合物防腐涂层。聚氨酯聚合物防腐涂层的主要材料是经过改良处理的聚氨酯聚合物以及石英粉。这两种物质的处理手段为:将这两者通过一定的比例均匀混合,然后将其处于八十摄氏度至一百二十摄氏度之间的环境内加热处理,在加热完毕之后需对其施以真空脱氧处理,进而形成聚氨酯聚合物防腐涂料。聚氨酯聚合物防腐涂料的使用步骤为:先对输油管道内壁进行除锈处理,同时对聚氨酯聚合物防腐涂料进行加热处理,加热至八十摄氏度至一百二十摄氏度之间时,即可将防腐涂层导入金属材质的输油管道之中,在导入过程中应当将输油管道的左右两端严格密封,同时通过每分钟小于一百圈的速度开始旋转,帮助防腐涂料能够均匀地喷涂于输油管道的内壁上,喷涂时间应截止至输油管道内壁不再出现防腐涂料流动为止。在结束防腐涂料的喷涂作业之后需要固化多个小时,直到防腐涂层完全固化为止。②环氧粉末涂层。环氧粉末属于热固性粉末,由于其可以承受较高的耐酸碱性,同时熔点在一百八十摄氏度左右,因此具有高化学稳定性以及耐热性等优势。环氧粉末在流体温度超过一百摄氏度的条件下,其固化性以及其流体温度可以呈现出正比例增长趋势。环氧粉末涂层的具体涂抹机制是:通过高压静电电场手段把环氧粉末喷涂于埋地输油管道的内壁上,但需注意的是应确保喷涂的均匀性及整体性,从而使整条输油管道内壁具有防腐功能。
(2)埋地输油管道常用的外防腐层 ①沥青防腐层。石油沥青材料将所需要的玻璃纤维布浸润,然后在输油管道外壁上紧紧缠绕上经过处理后的玻璃纤维布,在玻璃纤维布以及其上的石油沥青凝结之后即可形成防腐层,进而有效地保护输油管道外壁。沥青防腐层的优点在于其价格相对较低、原材料取材方便,以及技术已经成熟,然而其中存在很多的缺点,比如说沥青防护层具有吸水性以及不耐高温等问题,导致沥青防腐层出现受损的几率大大上升,同时沥青防腐层还容易受到深根植物的影响,进而导致防护层由于受损过度而出现失效情况。但沥青防腐层技术仍旧是我国从二十世纪七十年代开始应用最为广泛、使用力度最大的一种防腐层材料。②3PE防腐层。3PE防腐层即为挤塑聚乙烯结构埋地管道防护层,或者是熔结环氧地埋管道防护层,其主要结构可以划分为三层,分别是熔结环氧、胶粘剂以及挤塑聚乙烯,这三层的厚度分别为60~80μm、170~250μm以及2mm,由此可以算得3PE防腐层的总厚度应超过2.2~2.9mm。3PE防腐层是挤压聚乙烯以及环氧涂层这两种防腐层的有效结合,包含了这两种防腐层的所有特点以及优势,比如说挤压聚乙烯防腐层所具有的机械保护优势,以及环氧涂层所具有的耐化学性优势等等。将3PE防腐技术应用于埋地输油管线上,对其外表面进行防腐处理,能够大大提升防腐效果,同时相关实验以及资料数据表明,3PE防腐层能够延长埋地输油管线的使用年限至五十年左右。
在阴极保护防腐技术的使用方面,现使用较为广泛的一种技术为结合使用防腐涂层以及阴极保护防腐技术。这是因为只使用单纯的阴极保护防腐手段尽管能够对金属管道起到防腐效果,然而其需要耗费非常巨大的电量,从经济角度考虑是不合理的。另外若单纯使用防腐涂层,在实际施工过程中是几乎不可能达到完全理论上的喷涂效果的,如果涂层出现破损情况,极有可能会导致金属表面出现大阴极以及小阳极情况,进而形成防腐防护电池,加速金属管道的腐蚀进度。所以必须结合使用防腐涂层以及阴极保护防腐技术。
阴极保护防腐技术通常又可以被划分为两种技术,即牺牲阳极阴极以及外加电流阴极防腐保护技术。其中前者的主要构成材料为锌合金及镁合金等材料,主要是通过使用小于金属输油管道电极电位的合金或者是金属为金属输油管道提供电流,进而保护金属管道;后者则是通过外部直流电源来帮助金属输油管道获取电源,进而导致金属管道的表面化为阴极,达到保护管道的最终目的。
随着防腐技术的科技含量不断增加,埋地输油管道的防腐效果也在不断的提升。为了延长埋地输油管道的使用年限,保证其防腐效果,需要根据实际情况科学选用管道的内外防腐技术,以及合理使用阴极保护技术,从而保证埋地输油管道的使用质量。
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