孙维天
摘要:管道运输作为石油储运的基本方式之一,对石油品质及运输效果有着直接的影响。在石油管道的使用阶段 ,受到气候、环境及物质条件等的影响,会出现程度不一的腐蚀性问题,这时管道的形态、机械性能均会发生一定的变化,无法实现对石油管道的最大化利用,且易引发重大安全事故,造成一列不可估量的生态及经济损失。为提高石油运输的安全性,有必要展开对石油管道防腐技术的深入研究,本文主要介绍电化学、涂层保护、缓蚀剂等几种常见的技术形式,希望能为相关从业人员提供有益的参考,共同推动我国石油储运工程的持续健康发展。
关键词:石油管道;运输;防腐技术;电化学技术;腐蚀
分类号:TE988.2
引言
在石油运输中,管道运输是一种常见方式,不仅操作起来简单快捷,安全性较高,也能减少经济成本的消耗。但同时,石油管道工程也会受到环境、运输距离等其他内外界因素的影响,这时便会产生不同程度的腐蚀性现象,影响到石油的安全运输。为提高石油管道工程的使用寿命,提高整个石油运输活动的安全系数,必须做好管道的防腐处理工作,合理应用防腐技术来预防和控制腐蚀性问题,促进石油管道综合性能的全面优化,为石油运输的顺利推进奠定坚实的基础。
一、石油管道腐蚀的主要原因
1化学腐蚀
对于石油管道而言,使用阶段不可避免的会与外界环境产生密切的基础,这时管道避免就会在环境介质的作用下发生一些化学变化,导致腐蚀问题的出现。例如,空气中的二氧化硫、氧气等,通过与金属管道相接触,会发生氧化还原反应。尤其处于高温、潮湿的环境中,管道腐蚀的情况也会更加明显。
2材料不均匀
就目前来看,石油运输大多会采用钢材来布设管道。在具体的作业期间,若材料的焊接、加工等工作流程不合理,会导致材料性质的不均匀。尤其当涉及到新、旧管道的加工和改造时,这种组织和成分之间的差异也会被进一步放大, 从而产生一定的电位差,加快管道材料的溶解,出现管道腐蚀的现象。
3电化学腐蚀
在与空气、海洋、土壤接触时,石油管道会吸附其中的水分,这时管道表面会形成一层轻薄的水膜,二氧化碳、二氧化硫与水膜发生碰撞会产生电解质溶液,从而发生氧化还原反应。在此期间,管道中的铁元素在某些杂质的作用下生成铁离子,对石油管道表面的铁的氧化物进行覆盖,引发管道腐蚀的情况。
4微生物腐蚀
顾名思义,微生物腐蚀指的是土壤或空气中的微生物作用于管道表面,与金属物质发生反应,所导致的腐蚀性问题。微生物经过代谢之后,所形成的产物具有改变管道的理化性质的能力,这时便会出现管道腐蚀的现象。结合实践来看,微生物腐蚀的限制性较低,是引发石油管道腐蚀的一个重要因素。
二、石油管道工程的防腐技术
1电化学技术
在石油管道工程的防腐处理中,电化学技术不失为一种行之有效的方法。以电化学技术来实施对石油管道的防腐处理,关键在于转变电解质的阴阳极,完成对离子形成过程的有效控制,确保管道防腐效果达到具体的保护要求。电化学技术在实践中的应用形式主要分为阴极保护、阳极保护这两种,其中前者的应用更为普遍,防腐效果更佳。以阴极保护技术为例,这种技术方式要在四油管道的回路中加设直流电,使管道转变为阴极,以达到保护管道不被腐蚀的目的。从整体上来看,阴极保护技术的使用成本较低,且对作业环境不具备过多的要求,能够更好的呵护石油管道的综合性能,最大程度延长管道的使用周期,为石油管道工程的安稳运行提供保障。
2涂层防腐技术
从眼下来看,外涂层保护技术在石油管道防腐处理中的应用比较常见,其中石油沥青是实践阶段最常使用的一种材料。简单来讲,就是在管道外壁涂抹能够抵抗侵蚀的材料,以达到防腐的效果。通过从石油中直接提取出所用原料,为后续的作业的开展提供基本的支持,不仅能提高石油管道的防腐性质,也具有成本低、效率高的优势。若石油管道工程对保温性能的要求较高,这时可采用聚氨酯泡沫聚乙烯夹克的材料进行外涂层处理。目前,石油管道防腐中采用的外涂层保护技术主要分为三种形式,一是改性涂层、二是环氧涂层、三是无机非金属涂层。改性涂层保护以纳米技术为核心,对无机涂层或有机涂层做出一定的改进;环氧涂层保护技术通常会应用到粘合剂、符合材料、环氧材料等,可获得理想的防腐效果;无机非金属涂层处理多会使用到陶瓷材料,通过将其涂刷于石油管道的外壁,生成隔离层,达到防腐保护的目的。在具体的应用阶段,要根据实际的运输需求及自然环境来选择涂层保护技术的类型,以便真正将该项技术的优势发挥出来,提高石油运输的安全系数。
3缓蚀剂技术
在石油管道的防腐处理中,缓蚀剂技术的应用在于合理选择缓蚀剂,以施加对石油管道的有效保护。在具体的使用阶段,需要在管道内部注入一定量的缓蚀剂,抑制腐蚀现象的发生,同时减少辐射等因素对管道性能、品质的影响。缓蚀剂技术具有成本低、便捷性强的特点,但由于该项技术属于一种辅助性的防腐处理手段,只有起到抑制作用,无法真正解决管道腐蚀的问题,故而往往需要搭配其他的防腐技术共同使用。在实践中,根据石油管道工程运行所处环境的温度、流速以及浓度的腐蝕条件,确定缓蚀剂的种类、使用量及频次,同时要考虑到管道金属材料的不同,搭配其他类别的缓蚀剂进行联合使用。在此基础上,引用其他的防腐处理技术实施作业,以便达到最佳的防腐处理效果,增强石油管道的防腐性能。
结语
综上所述,管道腐蚀是石油运输期间的一个常见问题,所带来的影响及损失较为严重,不仅会阻碍运输活动的正常推进,也容易造成人员伤亡、经济损失等问题的发生,所产生的社会负面影响不容忽视。为保障石油管道工程的运行安全,要合理选择和应用防腐保护技术,提高管道材料的防腐性能,有效控制管道腐蚀的发生和蔓延,为我国石油产业的持续健康发展打下坚实的基础。
参考文献:
[1]杨延辉.石油天然气管道工程的关键防腐技术分析[J].全面腐蚀控制,2020,34(11):102-103.
[2]谌沁汶.浅谈石油管道工程的防腐技术[J].中国新技术新产品,2019(22):68-69.
[3]康健,梁威辰.石油天然气管道工程的关键防腐技术[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):181.
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