关于石油管道腐蚀问题及其防护对策的研究

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中国科技期刊数据库 工业C
2015年39期 255
关于石油管道腐蚀问题及其防护对策的研究
曹 立
克拉玛依天圣工程建设有限责任公司,新疆 克拉玛依 834000
摘要:当前,我国石油管道的长度占世界总长度的4%,伴随我国高速经济发展,石油的需求量与日俱增。

长期以来国家支持石油管道的修建,虽然起步较晚但是由于监管不力,铺设前没有充分做好规划,运行时间长,管道及其附属设施老化严重,管道沿线环境变化等原因,石油管道安全运行一直面临严重威胁,容易造成重大安全事故。

关键词:石油管道;腐蚀;防护;对策 中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)39-0255-01
1 石油管道腐蚀的影响因素
1.1 石油腐蚀溶液浓度高
通常情况下,浓度作为影响石油管道腐蚀速度快慢的主要因素之一,特别是在酸性介质影响下,腐蚀溶液对阳极铁的溶解产生的影响更为剧烈,从断裂机理角度来看,当腐蚀溶液浓度处于标准之内时,出现韧性断裂的可能性较大,但是,相随着浓度逐渐增加,管道韧性断裂将会朝着脆行方向发展,使得微观端口出现河流状,进而影响管道运输腐蚀性。

1.2 电位
在石油管道腐蚀的问题上,电化学极化会成为腐蚀的重要影响因素之一。

当溶液呈现中性时,该体系将会发生阳极溶液溶解型应力腐蚀开裂现象,而阳极极化则不会对断裂产生不良影响;另外,当溶液呈酸性时,管道会出现断裂,且阴极极化会提升断裂速度;当溶液呈现弱碱性时,阳极极化会出现钝化现象,且随着电位的升高,钝化膜也随之增强,并在管道表面形成腐蚀层。

除此之外,流速、表面膜等因素也会影响石油管道腐蚀。

1.3 石油管道施工材料问题
输送石油的管道几乎都是钢制管道,这些管道有的直接暴露在空气中,有的埋在地底下,随着服役时间的增长,都不可避免会发生腐蚀。

调查发现,这些腐蚀点主要出现在管道防腐层老化严重的管道穿越河流的两岸、出站处和管道附近有高压线路的管段等。

1.4 石油管道热输方式问题
目前我国原油管道大都是采用“热输”方式,通过这种方式必然会对石油管道产生各种应力效应从而给管道运行带来较大风险,尤其是在输油阻力增加的点段即弯道或拐头造成部位损伤从而出现泄漏。

再者,由于热输的特点,管道温度往往高于周围环境,更加速了管道的腐蚀现象。

2 石油管道腐蚀问题的其防护对策 2.1 耐腐蚀合金管材的应用
针对输油防腐开发出来的合金管材以其自身优越的防腐能力,达到抵御腐蚀介质,提高输油管道安全保障的目的。

这种方法单纯管材自身实现防腐效果,对整个系统没有影响。

但由于合金管材造价较高,该方法受成本限制无法大面积推广。

2.2 涂层防护
为了防止石油管道被腐蚀,涂层防护已经被广泛应用于石油管道腐蚀控制中,此项技术已发展了半个多世纪,目前仍属于全世界范围内的研究热点,通过涂层把土壤与管道金属基体隔离开来,石油管道采用防腐涂层和阴极保护联合的方式进行防腐蚀保护,管道涂层作为管道腐蚀与防护的关键技术之一为了避免管材金属发生化学反应。

2.3 添加缓蚀剂抑止腐蚀
缓蚀剂直接作用于石油管道部件。

在管道部件制造加工过程中加入缓蚀剂,从根本上提高管道部件防腐能力,从而提高石油输送管道整体耐腐水平。

缓蚀剂法技术含量较低,但操作工艺复杂,产品质量难以稳定。

此外,石油输送管道的防护体系往往由多种金属构成,单靠一种缓蚀剂无法达到需要的防腐水平,在这种情况下,就需要将多种缓蚀剂搭配起来进行使用。

2.4 阴极保护技术
输油管道腐蚀的本质是电化学反应。

根据电化学反应原理,以牺牲阳极或强制电流保护为手段的阴极保护法,可以有效避免管道套管遭受腐蚀。

但阴极保护技术对环境要求很高,工艺相对复杂,施工难度较大,稍一不慎就不能达到需要的防腐效果。

在实际工作中,阴极保护技术一般和管道外防腐绝缘层配合使用,效果较好。

2.5 对石油管道内壁进行防腐处理
管道内壁要求石油进行净化,除了要提高原油的纯度之外,还要对在传输之前对原油进行一定的特殊处理,减少原油中的杂质及腐蚀成分,减少对管道内壁的腐蚀,使石油管道在内壁防腐上取得积极效果。

首先,应对石油管道内壁进行防腐处理,要想满足这一要求,就需要在施工前选择特殊管材,不但要保证管材具有抗腐蚀能力,同时还要对管材内壁进行防腐处理,通过增加涂层的方法保证管道内壁具有抗腐蚀能力,提高管道内壁的使用要求,避免管道内壁受到腐蚀发生安全事故。

2.6 对石油管道外壁进行防腐处理
在施工过程中,由于石油管道多数都预埋在地下,受到雨水及土壤中多种成分的侵蚀,年长日久,管道表面容易出现腐蚀点,如果不对管道外壁进行必要的防腐,管道的使用寿命将大打折扣。

基于这一认识,在石油管道施工过程中,应采取多种技术加强对石油管道外壁的防腐,使石油管道的整体寿命得到延长,并有效解决腐蚀问题的发生,进而达到提高石油管线运行安全管理效果的目的。

2.7 在石油管道施工工程中控制防腐问题
加强对石油管道施工过程的控制,在特殊地形以及管道周围腐蚀因素较多的地段,除了要做好管道的内外壁防腐之外,还要及时修建专门的管道沟渠,将地层中的腐蚀物质隔绝在管道之外,提高管道的防腐效果,避免管道由于腐蚀引发安全事故。

预防石油管道腐蚀,是解决石油管道运行安全管理问题的重要措施,对石油管道运行安全管理有着重要影响,只有从石油管道的运行实际出发,并结合石油管道运行安全管理经验,有效解决管道腐蚀问题,才能保证石油管道运行安全管理取得实效。

3 结束语
总而言之,管道作为石油运输的重要组成部分,其可靠性直接影响石油企业未来发展。

因此,要加强对管道的管理,了解和掌握石油管道腐蚀类型及影响因素,并采取针对性解决措施,加以调整和优化,有效延长管道使用寿命,进而为相关领域发展提供支持,促进国民经济健康发展。

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