涂料在石油和天然气中的作用
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新型材料在石油和天然气开采领域的应用随着全球化的发展,石油和天然气的开采需求不断增加。
然而,传统的采油方法存在效率低下、环境污染等问题。
为了解决这些困难,新型材料的应用成为了热门话题。
一、新型材料的优势新型材料是指这些在制造和设计方面采用了更加高级的技术,具有更优越的性能和更强的耐用性。
这些材料可以解决传统材料所存在的诸多问题,例如重量过大、寿命短缺、难以维修等等。
二、新型材料在石油开采中的应用1. 高强度纤维增强复合材料这种材料被广泛应用在石油开采和管道传输过程中。
它们不仅能够抵御高温高压和腐蚀,还可以有效地防止油管内部结垢和沉积物的堵塞。
2. 新型涂料在石油开采中,如何防止氧化和腐蚀是一个重要问题。
新型涂料不仅可以降低氧化和腐蚀的风险,还可以提高材料的防火性。
3. 多孔性材料多孔性材料是指一种由多个小孔构成的材料,可以应用在石油开采中。
这种材料可以帮助减少石油的渗漏,保持系统的良好工作状态。
三、新型材料在天然气开采中的应用1. 智能材料智能材料可以实现自适应性能,它们可以对温湿度、压力、应力、磁场等变化做出反应。
在天然气开采中,智能材料可以帮助监测系统运行状态,提高系统效率。
2. 纳米材料有些纳米材料可以用来制造超滑涂层,这种涂层可以大大降低流体摩擦力,从而提高系统效率。
而其它一些纳米材料还可以用于制造更加高效的膜过滤器。
3. 智能管道智能管道可以测量温度、压力、声音、气体流量等信息。
它们使用的传感器能够实时监测气体流动和系统运行状态,提供预警服务和有效的维护建议。
四、总结新型材料的应用有助于提高石油和天然气采集过程的效率和可持续性,同时,也可以减少环境污染和安全风险。
随着新型材料的不断推出,它们将进一步改变石油和天然气产业的未来。
石油天然气管道的腐蚀与防护石油和天然气是现代工业的重要能源之一,其运输需要大量的管道。
石油天然气管道在长期使用过程中,容易遭受腐蚀,对管道的安全性和使用寿命产生威胁。
腐蚀防护成为石油天然气管道设计和运营中的重要环节。
腐蚀是指管道金属材料在特定环境条件下经过化学或电化学反应,导致金属表面失去原有的性质和功能。
腐蚀会导致管道的破损、泄漏和破裂,从而对人员安全和环境造成严重威胁。
腐蚀的原因可以是湿度、温度、气体、液体或固体的特性,也可以是材料的结构和成分等。
在石油天然气管道的设计中,需要考虑各种可能引发腐蚀的因素。
为了保护石油天然气管道免受腐蚀的侵害,需要采取一系列腐蚀防护措施。
可以选择抗腐蚀性能较好的材料作为管道的结构材料。
常用的抗腐蚀材料包括不锈钢、高合金钢和聚合物等。
这些材料具有较好的耐腐蚀性能,可有效延长管道的使用寿命。
可以通过外部涂层和涂覆物来保护管道的金属表面。
常用的涂层材料有防腐油漆、聚合物涂料和环氧树脂等。
这些涂层可以形成一层保护层,隔绝管道表面和外部环境之间的接触,减少腐蚀的发生。
还可以在管道内部使用防腐涂料或防腐胶带来降低腐蚀的发生。
防腐涂料可以在管道内壁形成一层保护层,起到隔绝金属表面和介质之间的作用,减少腐蚀的发生。
防腐胶带则可以包裹在管道表面,形成一层防腐层,提供额外的保护。
定期的检测和维护也是保护石油天然气管道的重要环节。
定期检测可以及时发现管道表面的腐蚀状况,及时采取修复和保护措施。
维护包括清理管道表面的杂物和污垢、修复腐蚀部位、更换损坏的涂层和涂覆物等。
腐蚀防护是石油天然气管道设计和运营中不可忽视的环节。
采取合适的材料和腐蚀防护措施,能够有效延长管道的使用寿命,提高其安全性和可靠性。
定期的检测和维护也是保证管道长期稳定运行的重要手段。
石油天然气的用途石油和天然气被广泛应用于各个方面的生活和工业领域。
它们是两种非常重要的能源资源,具有巨大的经济和社会价值。
在现代社会,石油和天然气的用途十分广泛,以下是它们的主要用途。
首先,石油和天然气被用作能源的主要来源。
它们是人类主要的燃料,满足了电力、交通和供暖等方面的需求。
石油和天然气可以被燃烧,产生热能和动能,使发电厂、汽车、飞机和船只等机械设备得以运行。
石油和天然气作为燃料具有高能量密度和便捷的储存和传输方式,成为现代工业和交通运输不可或缺的能源来源。
其次,石油和天然气在化工工业中被广泛应用。
它们是许多化学品的重要原材料,如塑料、橡胶、合成纤维、颜料、涂料和肥料等。
石油和天然气中的碳氢化合物可以经过精炼和化学处理,制成各种有机化合物,用于不同领域的生产和应用。
化工工业是现代经济的重要支柱,石油和天然气的广泛应用为化工工业的发展提供了坚实基础。
此外,石油和天然气在建筑和建材工业中也有重要用途。
它们被广泛用于建筑材料的生产,如玻璃、塑料板、管道和绝缘材料等。
石油和天然气还可以用作建筑材料的添加剂,改善其性能和质量。
石油和天然气在建筑和建材工业中的应用不仅满足了人们对安全、舒适和环保的需求,还促进了建筑和城市化的发展。
再者,石油和天然气在医药和医疗领域也有重要应用。
它们是制药工业的重要原料,被用于制造各种药物和医疗用品。
石油和天然气中的化合物可以被提取和分离,用于制药和临床治疗中的药剂研发和制造。
同时,石油和天然气还可以用于医疗设备和器械的制造,支持了现代医疗技术的发展和进步。
最后,石油和天然气在日常生活中也扮演了重要角色。
例如,石油和天然气作为汽油和柴油被广泛用于交通工具,满足了人们的出行需求。
此外,石油和天然气还被用作润滑油、油漆、肥皂和香水等日用品的制造。
石油和天然气在日常生活中的应用丰富多样,提高了生活质量和便利性。
总之,石油和天然气是现代社会不可或缺的能源资源,广泛应用于各个方面的生活和工业领域。
石油化工行业分类1. 石油化工行业概述石油化工是指以石油和天然气等烃类为原料,通过一系列的物理、化学和生物反应,制造出各种有机化合物和化学产品的工业部门。
石油化工行业在现代工业中占据非常重要的地位,它不仅为人们提供了各种日常生活用品,还为其他工业部门提供了重要的原材料。
2. 石油化工行业分类方法石油化工行业可以根据不同的分类方法进行划分,常见的分类方法包括以下几种:2.1 按产品分类根据石油化工行业生产的产品不同,可以将其划分为以下几个主要类别:•炼油:通过对原始石油进行加工分离得到各种燃料和润滑剂等产品。
•石油制品:包括汽车汽油、柴油、航空煤油等。
•化肥:以天然气、液体氨等为原料,通过合成制造出各种农用肥料。
•合成树脂与塑料:利用乙烯、丙烯等烃类原料合成出各种树脂和塑料制品。
•橡胶:以天然橡胶或合成橡胶为原料制造出各种橡胶制品。
•染料与涂料:通过合成或提取天然物质制造出各种染料和涂料。
2.2 按生产工艺分类根据石油化工行业的生产工艺不同,可以将其划分为以下几个主要类别:•炼油工艺:包括蒸馏、裂化、重整等过程。
•合成工艺:包括氨合成、乙烯聚合、丙烯聚合等过程。
•分离工艺:包括萃取、吸附、膜分离等过程。
•反应工艺:包括催化反应、氧化反应等过程。
2.3 按行业链分类根据石油化工行业的产业链不同,可以将其划分为以下几个主要环节:•上游:包括石油勘探开发、原油采购和储运等环节。
•中游:包括炼油和初级加工等环节。
•下游:包括精细化工、塑料加工、橡胶制品等环节。
3. 石油化工行业主要子行业3.1 炼油及石油制品行业炼油及石油制品行业是石油化工行业的核心部分,主要包括原油加工和石油产品的生产与销售。
该行业的主要产品包括汽车汽油、柴油、航空煤油等。
3.2 化肥及农药行业化肥及农药行业是石油化工行业中的重要组成部分,主要生产各种化肥和农药产品。
该行业的主要产品包括氮肥、磷肥、钾肥等。
3.3 合成树脂与塑料行业合成树脂与塑料行业是石油化工行业中的重要支柱产业,主要生产各种合成树脂和塑料制品。
防腐漆用途
防腐漆是一种特殊的涂料,具有优异的防腐蚀性能。
它广泛应用于各个领域,为金属材料、混凝土结构等提供长期的防护。
以下是防腐漆的一些主要用途:
1. 油田设备保护
石油和天然气行业的管线、储罐、钻井平台等设备需要抵御腐蚀性环境的侵蚀,防腐漆可以很好地延长它们的使用寿命。
2. 船舶、港口设施防护
船舶、码头等海事设施长期接触海水,容易生锈腐蚀。
施涂专用防腐漆可以有效隔绝空气、水分和盐分的侵害。
3. 钢结构防腐
桥梁、高层建筑的钢结构需要通过喷涂环氧富锌底漆等防腐涂层,来抵御大气环境下的腐蚀。
4. 管道防腐
输油管线、供水管网等地下管道防护也离不开防腐漆的作用。
它可形成一层隔离层,避免土壤和地下水对管道的腐蚀。
5. 化工装置防护
化工生产设备通常面临酸碱、高温等严酷环境,专用的防腐漆能为其提供出色的保护。
6. 公共设施防护
室外公共设施如电线杆、广告牌等也常涂覆防腐漆,以延长其使用寿命。
无论是工业设备还是公共设施,都可凭借防腐漆来抵御各种腐蚀因素,从而节省维护成本、保证运行安全。
天然气管道减阻内涂层1.涂层组成和分类1.1 涂层基本成分涂料的组成物质有很多,可分为成膜物、颜料、助剂和溶剂四种,其中成摸物是必不可少的,为了形成性能良好的覆盖层,涂料的组分必须选择得当,配比科学、合理。
(1)成膜物成膜物是形成漆膜的主要物质,分为主要成膜物、次要和辅助成膜物,主要成膜物可以单独成膜,它还可以结合颜料和其他物质形成薄膜,故也称为黏结剂。
成膜物是组成涂料的基础,决定了涂料的主要性能。
能够作为涂料成膜物的物质报多,如原始的成膜物是植物油、天然树脂胶及虫胶、沥青等天然物质,现在的成膜物包含了现代聚合物工业的许多产品,如早期的醇酸树脂、乙烯树脂,到后来的环氧树脂、聚氨酯树脂,直至聚四氟乙烯、聚酰亚胺及聚苯硫醚等。
成膜物按其化学行为可分为两类,一种是在形成漆膜时化学结构不产生变化,只产生从熔化到凝固,或从溶解到溶剂挥发后沉积的物理过程,称为非转化型成膜物;另一种在形成漆膜时化学结构发生变化,通常将线性分子聚合成网络结构的大块聚合物,漆膜不溶解、不熔化。
(2)颜料涂料如果没有颜料则称之为清潦,加入颜料可制成色擦,包蛞磁漆、调合漆和底漆。
颜料一艇为细微的粉末物质,分为着色颜料、体积颜料、防锈颜料和特种颜料,可以使漆膜具有装饰、保护作用,可以增强潦膜的机械性能和耐久性能,赋予漆膜耐腐蚀、导电、抗生物等性能。
颜料按来源可分为天然颜料和合成颜料,按化学成分可分为有机颜料和无机颜料。
无机颜料以固体粉末形式存在于涂料和漆膜中,有机颜料则以溶解在涂料中、非常均匀地分布在漆膜中。
(3)助剂助剂是涂料的组成部分,它可以改善油漆或漆膜的特定性能,包括多种无机物、有机物和聚合物。
对不同的涂料、不同的性能要求,使用不同的助剂。
添加剂目前分为四种类型:①在涂料生产过程中起作用的添加剂:消泡剂、润滑剂、分散剂和乳化剂等;②在涂层储存中起作用的添加剂:防结皮剂、防沉剂等;③对涂料施工、在成膜过程中起作用的添加剂:催干剂、固化剂、流平剂和防流挂剂等;④对漆膜性能起作用的添加剂:抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂等。
石油油气管线腐蚀防腐措施1、选用耐腐蚀性好的管材使用抗腐蚀合金管材的防腐蚀效果好,管线寿命长,但合金钢管材的价格高,而油气管线长,覆盖面广,由此一来将大大增加成本,因此耐腐蚀性管材应选择性使用,可在腐蚀环境恶劣的管线区段重点使用。
2、添加缓蚀剂(电火花检测仪)在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂,能和金属表面发生物理化学作用,形成保护层,从而显著降低金属的腐蚀。
添加缓蚀剂不需要改变金属挂件的性质,具有经济、适应性强和效率高等优点。
对于油管内表面腐蚀,可在不更换现有管材的情况下使用专用缓蚀剂来控制腐蚀。
3、涂层保护(涂层测厚仪)通过相应的工艺处理,在金属表面形成抑制腐蚀的覆盖层,可直接将金属与腐蚀介质分离开,从而达到防腐的效果。
大气腐蚀广泛存在油气输送管线中,是一种常见的腐蚀失效形式。
科电公司专业生产电火花检漏仪DJ-6系列能够检测耐腐蚀、透气性和渗水性有要求,附着力要求良好。
管道防腐测的快速检测技术,防腐层腐蚀状况尤其是对防腐层破损点的精确定位并及时修补,是管道业主最为关心的问题。
有电压法和电源法两个原理。
燃料油管线的腐蚀原因及其防腐对策一、油气田的腐蚀原因地下燃料油输送管道所采用的材质大多为A3钢和16MN钢等钢质管道。
造成这些地下钢质管道腐蚀的原因主要有以下3种。
电化学腐蚀。
钢质管埋人地下之后, 处于土壤、地下水的环境作用之下。
土壤具有多孔性,极易吸收地下水, 有时, 即便肉眼看上去是干燥的情况也还会有水以分子状态吸附在土壤的孔隙或表面而地下水中有溶解氧的存在, 当溶解氧与管壁窦属作用时, 铁便由原子态变成离子态, 氧在获取了铁释放出来的电子后, 在水的作用下生成了氢氧根。
在地下水及其溶解氧的不断作用下, 铁不断地溶解, 由此造成管壁局部减薄, 发展成为蚀坑, 这种腐蚀过程的不断发生与发展, 最终在管壁上形成一系列不同深度的蚀坑, 导致管道腐蚀漏油事故的发生。
杂散电流腐蚀。
沿规定回路以外流动的电流称杂散电流。
海洋中的石油和天然气可以被用于哪些领域石油和天然气是两种重要的能源资源,我们日常生活中大量使用这些资源来满足我们的能源需求。
而与陆地不同,海洋中也存在大量的石油和天然气资源,这些资源因为其独特的位置和特殊性质,使得其在某些领域有着更加重要的用途。
本文将展开讨论,从不同领域的角度探究海洋中石油和天然气的应用。
一、石化工业石油和天然气在石化工业中有着广泛的用途。
石油可以用于制造化学纤维、橡胶、塑料、油漆、涂料等,而天然气则可以用于制氢和氨、氧化亚氮等。
此外,煤油、柴油、润滑油等燃油也是石化工业中的主要产品。
对于海洋中的石油和天然气,利用其进行石化生产是其中最大的应用领域之一。
由于海底地质环境的复杂性,这种方式的开采相对复杂,不过这并不影响其在石化工业中的重要性。
二、能源领域石油和天然气在能源领域也有广泛的应用。
全球范围内,石油和天然气是最重要的能源来源之一。
在某些国家和地区,如中东等,其能源消耗中的石油和天然气占到了极大的比例。
对于海洋中的石油和天然气,也可以利用来生产能源。
天然气可以被用作发电,而石油可以作为燃料用于机动车或者是发电。
此外,由于其在海洋中储量较大,未来可能会有更多的能源生产领域可以应用海洋中的石油和天然气。
三、军事领域军事领域也是一种重要的使用场景。
石油和天然气在军事领域中可以用于燃料,但是其更加关键的用途是高能燃料和燃料油。
在一些重要作战场面,如航空母舰、核潜艇的动力设备等都需要高质量的燃料。
在海洋中的石油和天然气的应用中,这种领域是相对较小的,不过其在军事领域中发挥着举足轻重的作用。
四、生活用品石油和天然气在生活用品中也有广泛的应用。
例如,石油可以用于制造洗涤剂、化妆品、香料等生活用品,而天然气也可以用于制造部分塑料、合成纤维、玻璃等生活用品。
对于海洋的石油和天然气,这种用途也相对较小。
不过,在某些特定的用品中,如想要制成特别的散香质料等,这些资源的用途会更为重要。
结语海洋中的石油和天然气是一种在现代社会中十分重要的资源。
石油与化学工业的关系探究与应用石油和化学工业是两个密不可分的概念。
石油是化学工业生产的原材料,而化学工业则是将石油转化为各种有用的化学物质的过程。
本文将探讨石油和化学工业之间的紧密联系,并介绍其重要性和应用。
石油对于化学工业的重要性是不言而喻的。
石油是一种天然的矿物质,含有丰富的碳氢化合物。
这些碳氢化合物可以被提取出来,被用于制造各种化学物质,包括塑料、化妆品、颜料、肥料、医药、燃料等。
化学工业的发展离不开石油的开采和提炼技术的进步。
石油可以被分为三个部分,即轻质石油、重质石油和油脂(天然脂肪酸)。
轻质石油主要用于汽油、柴油等燃料的制造,而重质石油和油脂则被用于制造各种化学品。
例如,重质石油可以被用于制造沥青、润滑油和石油焦等。
而油脂则可以被用于制造肥皂、润滑剂和香料等。
化学工业中最重要的产物之一就是塑料。
塑料是一种以碳氢化合物为原料制造的材料,可以被用于制造各种不同的物品,比如单次使用的餐具、塑料袋、水管、塑料瓶等等。
同时,塑料也被用于制造许多高科技产品,如电子产品、医疗器械和汽车等。
石油是塑料的主要原料之一,因此石油工业的发展对塑料行业产生了巨大的影响。
除了塑料之外,化学工业也可以利用石油提炼出一系列其他的化学品。
比如化妆品、颜料、涂料、肥料和医药等,这些其他的化学品对于我们的生活也有着至关重要的作用。
化妆品和颜料可以被用于美容、装饰和艺术等领域;涂料可以用于室内和室外装修、防水和防腐等方面;肥料可以用于农业领域,促进植物的生长;而医药化学则可以用于制造药品。
除了石油,化学工业中的其他原材料也包括天然气和矿产。
天然气是一种天然的燃料,在化学工业中也被用于制造各种化学品,如氨、甲烷和丙烯等。
矿产则包括铜、铁、镍、锌等金属,这些金属在化学工业中也有着重要的应用,如铜可以用于制造线路、管道和电子元件等。
总之,石油和化学工业是密不可分的。
化学工业需要石油来作为原材料,而石油需要化学工业的技术来提炼和利用。
中石油天然气冬季“八防”安全措施1. 引言天然气作为一种清洁、高效的能源,被广泛应用于工业生产和民生用气。
然而,由于天然气具有易燃、易爆的特点,其安全风险也相对较高。
尤其是在寒冷的冬季,气温骤降、管道易积冰的情况下,天然气供应系统的安全风险进一步加大。
为了确保中石油天然气供应的安全和稳定,中石油制定了一系列冬季“八防”安全措施。
2. 冬季“八防”安全措施2.1 防冻措施由于冬季天然气管道易积冰,阻碍气体的正常流动,因此首要的安全任务是防止管道结冰。
中石油采取了以下措施: - 安装加热设备:在易结冰的管道和阀门处安装加热设备,通过加热管道和阀门,防止积冰现象的发生。
- 保持通风通畅:维护管道周围的通风通道,避免积水和污泥的堆积,保证通风通畅,降低结冰的概率。
2.2 防漏措施天然气泄漏可能导致爆炸和火灾,因此必须采取措施防止泄漏的发生。
中石油实施了以下防漏措施: - 定期检查:对管道、阀门和接头进行定期检查,确保其密封性良好,防止泄漏的发生。
- 安装泄漏检测装置:在关键位置和容易泄漏的部位安装泄漏检测装置,及时发现泄漏情况并采取相应措施。
2.3 防爆措施天然气是一种易爆燃的气体,防止爆炸是安全的关键。
中石油采取了以下防爆措施: - 安全阀的设施:在天然气管道和储气设备上安装安全阀,当压力超过设定值时,自动排放气体,保证系统的安全运行。
- 定期检修:对安全阀进行定期检修和维护,确保其功能正常。
2.4 防腐措施天然气管道通常位于地下,容易受到腐蚀的影响。
中石油采取了以下防腐措施:- 防腐涂料的涂刷:在管道表面涂刷防腐涂料,防止管道被外界湿气和氧气侵蚀。
- 定期检修:对管道进行定期检修和维护,及时修复或更换受腐蚀严重的管道部分。
2.5 防火措施天然气是易燃气体,因此必须采取防火措施确保供气的安全。
中石油实施了以下防火措施: - 火灾报警系统:在重要场所和关键位置安装火灾报警系统,及时发现火灾情况并采取相应措施。
涂料在石油和天然气中的作用徐琳摘要介绍了石油天然气管道的腐蚀机理,以及防腐涂料在石油天然气管道中的应用及其发展情况。
关键词石油;天然气;管道;油罐;腐蚀;涂料;前言近年来,由于全球经济的可持续发展要求,对能源的需求不断攀升,石油天然气管道输送发展迅速,长距离、大口径、跨国界的国际油气管线纷纷建成。
尽管石油和天然气在油气田采集后,一般都会经过脱水脱硫等净化处理,特别是主要干线的油气品质控制严格,但油气储运加工过程中,所处环境千差万别、工况条件复杂多变,在不同程度上存在着严重的管线内壁腐蚀。
我国于20 世纪70、80 年代建成的油气输送管道达上万公里,由于长期运行,环境造成的外腐蚀严重,而管线中含有的腐蚀介质H2S、CO2 和水,还造成大量的内腐蚀事故。
统计数据表明:目前全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10 000 亿美元,为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6 倍。
石油天然气行业因腐蚀造成的损失较其它工业部门更为严重,除因为腐蚀带来的设备报废等直接经济损失外,因腐蚀而造成的停车、断线、效率下降、原材料和电能、热能的损耗增加等间接损失更加巨大,由于腐蚀引起的火灾、爆炸和人身伤亡等严重事故也时有发生。
为了控制油气管线内壁腐蚀,近几十年来,国内外均致力于这方面的研究。
涂料是一种材料,用于涂装物体表面而能形成涂膜,从而起到保护、装饰、标志及其他特殊作用(如电绝缘、防污、减阻、隔热、耐辐射、导电、导磁等等)。
早先总料都是用植物油和天然树脂加工而成,历以通常叫做油漆。
随着工业的发展,涂料品种日益增多,质量和性能不断提高,许多新型涂料已不再含有油的成分。
这样油漆这个名词就显得不够确切了。
因此,现在把用于涂装物面的各种材料统称为涂料。
随着科学的发展,各种高分子合成树脂的广泛应用,使涂料产品发生了根本的变化,因此准确的名称应为“有机涂料”。
随着涂料性能的发展,其应用日益广泛。
在石油、天然气中主要的作用是保护作用。
涂料能在物体表面形成一层保护膜,能够阻止或延迟物体因长期暴露于空气中受到水分、空气、微生物等的侵蚀而造成的金属锈蚀、木材腐蚀、水泥风化等破坏现象。
如不加涂料保护的钢铁结构的桥梁,寿命仅有几年;而涂料使用得当,则可以百年巍然挺立。
1 石油、天然气管线的腐蚀特征在石油和天然气方面,涂料仍然起着很重要的作用。
石油天然气管线的腐蚀特征石油天然气管线大都处于复杂的土壤环境中,所输送的介质其腐蚀性各异,因此,管道的内、外壁均有被腐蚀的可能性,一旦管道被腐蚀穿孔,就会造成油气泄露,不仅运输中断,而且会污染环境,甚至引发火灾等灾难性事故,危险性极大。
油、气管道由于所处的环境和输送介质的不同,引起的腐蚀状况也不同。
就其腐蚀机理而言可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,尤以电化学腐蚀为主。
内腐蚀是介质中的水在管道内壁成膜并形成原电池所发生的电化学腐蚀,对于气管道来说,一些有害杂质如HZs、c 0 2 等直接与金属作用引起的化学腐蚀。
内腐蚀大多集中在弯头、低洼积水处、气液交界面等处。
外腐蚀可分架空管线和埋地管线两部分来分析,前者易受大气腐蚀,后者易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。
影响土壤腐蚀的因素很多,如土壤PH 、氧化还原电位、土壤电阻率、含盐的种类和数量、含水率、孔隙度、有机质含量和温度等等。
其中最常见且危害最严重的因素是由于土壤介质差异引起的宏腐蚀电池,如由于土壤含盐量的不同、土壤透气性的不同以及土壤温度的不同所形成的各类浓差电池,使管线在含盐量高、透气性弱的土壤中有较强的腐蚀趋势,有时这种宏电池两部分钢管间的电位差可达0. 3 V左右,其两极间的距离可达几公里,这种宏电池是埋地管道发生剧烈腐蚀的主要原因。
石油天然气管线的腐蚀控制方法有: 选用耐蚀材料、涂层保护、加缓蚀剂; 电法保护及改善环境等。
本文主要以防腐涂料为重点加以论述。
1.2 石油、天然气管道防腐涂料1.2.1管道外壁用防腐涂料1.地上管道外壁用防腐涂料地上管道外壁涂料要经受太阳光照射、温差变化、雨水及沿海地区的盐雾等,在特殊条件下还可能会接触到一些腐蚀性气体,如二氧化硫、硫化氢和二氧化氮,要求涂层具有良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性、耐盐雾性和防霉性能。
地上管道外壁所用防腐涂料底漆一般为富锌底漆、氯化橡胶底漆或环氧云铁底漆。
面漆过去以醇酸铝粉涂料为主,近年来含氯聚合物、丙烯酸、聚氨酯、氟碳树脂和氯醚树脂面漆也得到了广泛应用。
中国石油天然气总公司管道科学研究院1984 年研发的G2、G3 型环氧煤沥青系列防腐涂料已经大量用于石油管道的外防腐。
中油化黑龙江绿岛涂料制造有限公司制造的EPH 高耐候外防腐专用漆。
自1996年以来已在23套生产装置及4个附属车间约260 套的机泵、电机设备表面成功运用。
中油工程技术研究院开展了DC 新型聚氨酯防腐涂料的研制,并在塔里木油田塔中进行了涂料的中试应用,取得了良好的效果。
大连振邦氟涂料股份有限公司研制的丙烯酸聚氨酯类石油管道和储罐外壁隔热防腐涂料不论防腐性、耐候性,还是隔热性都很好。
2.地下管道外壁用防腐涂料地下管道处于土壤溶液环境中,要求外壁所用涂料具耐水、酸、碱、盐、耐微生物、耐腐烂动植物和耐植物根系穿透性,并且要求具有长效保护期。
目前地下管道外壁防腐采用涂层与阴极保护相结合,其中涂层主要包括煤焦油磁漆、工厂预制胶带涂层、沥青/ 丁基粘合剂加十字头挤压聚烯烃涂层、丁基粘合剂加双侧向挤压聚烯烃涂层、熔结涂层、多层环氧/ 挤压聚烯烃涂层等。
3.管道外壁防腐涂料的要求作为石油天然气管道外壁的专用防腐涂料,需达到或具有以下性能及要求:有效的电绝缘体;有效的潮气屏蔽;良好的施工性能;优异的耐用性和抗老化性;对管道表面良好的附着力;在搬运、贮存和安装过程中良好的耐机械损伤性;恒定的涂层电阻;良好的耐剥离性能;易于修复;优良的环保性能,对人体无毒害。
1.2.2 管道内壁用防腐涂料与管道外壁用防腐涂料相比,管线的内壁涂层应该具备以下特点:良好的防腐性能;持久的耐压性;涂装施工的方便性;化学稳定性;牢固的粘结性和耐弯曲性;足够的耐磨性和硬度;耐热稳定性;光滑降阻性。
常用的管道内壁涂料主要包括热塑和热固型环氧树脂、聚氨酯、玻璃鳞片防腐面漆和环氧底漆。
1.2.3 管道涂层施工规范石油天然气管道施工过程中必须建立严格的施工规范,以保障施工质量和安全。
对管道涂层的施工规范包括:(1)管道的表面处理;(2)对底漆的要求;(3)所选定的涂层材料和施工工艺;(4)涂膜总厚度和偏差;(5)特殊涂层或材料的要求,如温度、膜厚、张力及其他性能要求;(6)涂料的操作要求,如存放环境、干燥洁净条件等;(7)检验的要求;(8)涂层缺陷的修复方法;(9)不可接受涂层缺陷的拒收条件;(10)涂覆管线的操作及搬运要求;(11)预制管道现场接头涂覆的技术要求;(12)管道填埋和回填要求。
2 储油罐防腐保护油罐在油品的储存过程中发挥着关键的作用,但在其使用的过程中底板的腐蚀是一个普遍且严重的问题,国内外很多厂油库的设备设施因腐蚀造成穿孔、泄露给企业造成了巨大的经济损失,给安全生产带来了严重威胁,由于金属腐蚀特别是盛装原油和成品油的储油罐的腐蚀是不可避免的,那么对其的检测和保护就尤为重要。
2.1 腐蚀的原理油罐的外部腐蚀发生的过程是: 外壁的保护层破损后与周围的雨水沉积环境接触,产生了化学反应:阳极反应: Fe →Fe2+ + 2e-阴极反应: O2+ 2H2O+ 4e→4OH总反应: 2Fe+ 2H2O+ O2→2Fe(OH) 2Fe( OH) 2 在大气环境下转变为Fe2O3 或Fe3O4,形成疏松的氧化层。
在锈层表面空气中的氧和水不断发生阴极反应,而在锈层和金属的结合面上则不断发生阳极反应,雨水中含有Cl- 的成分加速了反应,从而形成局部腐蚀坑,最终导致穿孔。
油罐和管线的腐蚀发生的过程是: 由于储存的油品中含有水、硫化物、氯化物等,其发生以下反应: Fe2+ + S2-→FeSFeS+ 4H2O→Fe2+ + SO2-4 + 8H+ + 8e2Fe+ 2H2O+ O2→2Fe( OH) 2+ 2H+Cl- 能穿过硫化物氧化皮表面,使腐蚀处形成一个强酸区,从而加速金属的溶解,形成蚀坑并不断加深。
除此之外,微生物的腐蚀也是产生和加快罐壁腐蚀的原因。
2.2 储罐的防腐蚀措施——防腐涂层过去我们经常使用的有石油沥青,环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层PE 结构等,随着科技的发展,基本性能遵循国际上通用/ 四E0原则,即经济( Economy) 、效果( Efficiency) 、生态( Ecology) 、能源(Energy) 的高性能防腐蚀涂料,又称之为重防腐蚀涂料,是指能够在苛刻腐蚀环境下长效防护的一类高性能涂料,防护寿命一般在10 年以上。
优质的高性能防腐蚀涂料,不仅可起到良好的防腐蚀作用,而且可改善劳动条件,节约能源和保护金属资源。
所以,在近20 年来受到发达国家的普遍重视。
目前,美、英、日等发达国家已竞相开发了多种性能良好的重防腐蚀涂料品种,我国现有的高性能重防腐蚀涂料中,综合效果较好的是航天工业总公司三院三十一所研制的GFT- 1 高性能防腐蚀涂料。
对于碳钢材质的输油管线和油罐表面进行涂层处理的具体做法是:人工除掉浮锈和油污,喷沙进行表面处理,也可以使用多功能表面处理液,表面除锈达到Sa 215级,覆盖层的施工时间不得超过当日,避免表面再度产生锈蚀,使用该产品可实现“底面漆合一”无须刷底漆。
3 涂料的发展趋势目前在国际防腐涂层领域,含羟基丙烯酸树脂与缩二脲为固化剂的脂肪族聚氨酯面漆正在逐步替代环氧树脂面漆,此外通过采用聚氟乙丙烯和聚苯硫醚两类树脂共混改性,也是一种很有发展前景的粉末涂料。
由于传统因素的影响,国内管线防腐涂层目前仍主要集中于管道外壁,其中3PE 外防腐涂层技术己日趋成熟,并逐步替代了传统的管道沥青涂层。
与国外相比,国内管线内涂层受到施工技术特别是管道焊缝内补口技术的限制,仅部分试用于一些大口径干线管道当中,如能克服施工技术的限制,其发展潜力相当巨大。
结论随着防腐涂料的不断开发和应用,涂料防腐将会越来越显示其在石油、天然气领域中的重要性,而且也将会不断扩大防腐涂料的使用范围,也就是说,将会不断为涂料行业开拓出新的市场。
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