车庆男
(大庆油田有限责任公司第三采油厂基建工程管理中心,黑龙江 大庆 163000)
输油管道大部分都是金属材质,而且会采用地下敷设的方式,长此以往会造成输油管道腐蚀,形成油气泄露,不仅造成大量浪费和经济损失,同时还会污染环境,甚至造成严重危害后果,因此需要加强对输油管道防腐工艺的完善。
输油管道是石油运输中的重要载体和工具,在石油运输中会直接与石油、油气、土壤以及空气等直接接触,这些物质中存在的化学物质能够直接影响管道,造成输油管道腐蚀。从输油管道外层建设情况来看,导致输油管道腐蚀的主要因素包括输油管道敷设周围的土壤水分、pH值、细菌以及电阻率等。这些物质都能够与管道产生反应,造成化学腐蚀。同时输油管道在与空气接触中,空气中的二氧化硫、二氧化碳等气体在潮湿的环境下也能够与输油管道发生反应,形成电解质溶液,导致管道出现电化学反应[1]。而一旦由于腐蚀导致管道泄露,在后期的维修中会存在较大的难度,需要暂停油气运输,造成一定的物质和经济损失。输油管道作为我国石油行业发展中比较常用的运输方式具有经济性、高效性等优势,但是防腐工作一直是影响石油管道运输的重要因素,因此需要加强对防腐工作的完善,保证油气运输效率。
当前输油管道防腐工作开展中,大部分都会采用外置防腐层的方式进行防腐。外置防腐层一般会选择沥青材质的防腐材料。具体来说就是将玻璃纤维浸泡在石油沥青中,通过处理后再包裹管道外部起到防腐作用。这是我国从20世纪70年代后一直广泛应用的防腐材料,具有技术成熟,原料价格低廉,来源广等方面的优势[2]。但是同时在应用中也存在一定的缺点和不足,比如耐高温性能不强,对水分的吸收能力高,吸水后会导致材料本身腐蚀,难以起到保护作用。而且这种材料本身在应用中会对周围环境造成污染,影响植物根系生长。导致防腐效果降低。
焊接环氧粉末防腐涂层最开始是由美国人员提出的,并逐渐应用到本国的输油管道防腐工程中,之后各个国家以及地区开始广泛应用和实施。在防腐工程中由于溶解环氧粉末具有抗侵蚀性强、粘结性强以及耐高温等优势,在应用中的应用范围比较广,逐渐成为国际上输油管道防腐的重要措施。但是这项技术在应用中涂层比较薄,而管道在地下受到物理冲击的情况频繁,因此自然冲击抵御能力不足,容易在自然因素下被外力影响,进而导致防腐效果不佳。而且在土石地质环境中的应用效果比较差,所以需要结合地质环境合理选择防腐技术。
输油管道内置防腐层一般都是采用环氧粉末涂层的方式,环氧粉末涂层是一种固体粉末,在防腐应用中耐受的温度范围广,而且具有较强的化学稳定性,熔点为180oC,而且相对来说抗酸碱性能强,在应用中具有较强的优势作用。如果管道内部流体温度不足100oC,材料的固化性与流体的温度呈现正相关关系。在对该材料喷涂时,采用的是高压静电场原理,在静电场的作用下将环氧粉末吸附在管道内部。这种防腐方式不仅有利于提升管道防腐效果,而且也能够起到提升经济效益的作用。
电流阴极保护工艺技术是通过牺牲阳极的方式,外加电源对阴极管道金属形成保护层。具体的工作原理为,将金属管道与具有较强还原性的金属连接,使管道形成原电池的形式,进而对阴极金属管道形成保护膜,防止金属管道因为电子流失产生电化学腐蚀。这种输油管道的防腐方式能够使管道的保护距离扩大,降低防腐调节难度,当前已经被广泛应用到输油管道防腐工作中,并获得良好的防腐效果。
综上所述,随着科技的发展防腐工艺不断完善,而且工艺措施比较强,能够保证输油管道运行的稳定性和安全性,有效提升油气管道防腐效率和能力。但是任何一个防腐工艺都具有各自的优缺点,需要结合具体的管道敷设形式选择合理的防腐措施,提升石油企业经济效益。