油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用

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1、油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用【摘要】管道運(yùn)輸是石油和天然氣運(yùn)輸?shù)淖钪匾姆绞街?目前廣泛地應(yīng)用在能源分布不均衡的國家和地區(qū)。由于管道的運(yùn)程較長、壓力較大、油氣本身又具有較大的毒害性和危險(xiǎn)性,這就對油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的防腐技術(shù)提出了很高的要求。本文通過對石油和天然氣自身性質(zhì)的分析,闡述了管道油氣運(yùn)輸一旦泄露出現(xiàn)的危害。并對國內(nèi)外主要使用的防腐技術(shù)的歷史進(jìn)程進(jìn)行總結(jié)。概括的介紹了我國目前油氣儲(chǔ)運(yùn)的主要的防腐技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)也針對目前技術(shù)存在的不足,提出了一些改善方法?！娟P(guān)鍵詞】油氣儲(chǔ)運(yùn)油氣管道防腐技術(shù)中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A8石油和天然氣作為目前的主要使用能源,在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)

2、展和人民生活中起著重要的作用。但是,由于我國的資源地區(qū)分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配。中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),對資源的需求不大,卻儲(chǔ)藏著我國較大的油氣儲(chǔ)量。而東部沿海地區(qū),因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展較快對資源的需求量很大。這中資源分布不均衡就客觀上要求,石油和天然氣儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。但是由于石油和天然氣的本身特點(diǎn)和管道運(yùn)輸運(yùn)距長、壓力大等特點(diǎn),這對油氣儲(chǔ)管道的防腐技術(shù)提出了很高的要求。研究我國目前使用的主要油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù),分析其利弊,通過理論研究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提出改善之處,對我國的能源安全具有重要的意義。1管道儲(chǔ)運(yùn)油氣特點(diǎn)及危害1.1管道運(yùn)輸油氣的特點(diǎn)在我國,管道儲(chǔ)運(yùn)油氣是使用范圍比較廣、效果比較好的一種油氣

3、運(yùn)輸方式。這種油氣儲(chǔ)運(yùn)方式的特點(diǎn)為運(yùn)距長、管徑大、壓力高,對運(yùn)輸過程中管道的安全性要求非常高。1.2油氣本身的危險(xiǎn)性石油和天然氣是管道儲(chǔ)運(yùn)的主要介質(zhì),這兩者均屬于重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品,是易燃易爆物質(zhì)。在GB50183--2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的火災(zāi)危害分類中,天然氣屬于甲B類。一旦在儲(chǔ)運(yùn)過程中泄漏,遇到火源非常容易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。除了具有易燃易爆特性外,石油和成品油也具有易揮發(fā)的特點(diǎn)。泄露的油蒸汽在管道通過區(qū)域彌漫、擴(kuò)散,或者達(dá)到一定數(shù)量后在低洼處聚集,將非常容易引發(fā)燃燒和爆炸。其次,油品蒸汽具有很強(qiáng)的毒副作用,一旦通過呼吸道進(jìn)入人體,會(huì)給人的身體健康帶來極大的威脅

4、。另外,油品本身具有遇熱膨脹性和靜電荷聚集性,這也容易埋下安全隱患。1.3油氣泄露會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)8石油和天然氣都是不可再生資源。在儲(chǔ)運(yùn)過程中,一旦由于管道腐蝕造成油氣泄露,尤其是在運(yùn)輸過程中的泄露,由于管線長、運(yùn)距長,埋藏深等原因不易發(fā)現(xiàn),泄露后又不易回收,容易造成較大的資源浪費(fèi)。同時(shí),一般管線因埋藏在地面以下,一旦泄露會(huì)給土地和水資源帶來較大的污染,甚至?xí)绊懖糠值貐^(qū)的飲用水安全,給人民的身體健康帶來威脅。2010年4月20日,發(fā)生在墨西哥灣的漏油事故,導(dǎo)致至少2,500平方公里的海水被石油覆蓋著。此次事故還極大地影響了當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)和旅游業(yè),并對生物的多樣性和墨西哥灣周圍環(huán)境

5、的平衡帶來了巨大的影響。2管道防腐技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀2.1管道防腐層在我國的發(fā)展目前,廣泛使用的防止或降低活埋地鋼質(zhì)管道腐蝕程度的主要手段是防腐層加陰極保護(hù)。在某種程度上,防腐層質(zhì)量決定著管道的壽命年限。如同國外,我國管道防腐層的應(yīng)用亦從瀝青類防腐層開始,20世紀(jì)50年代的第一條克獨(dú)長輸管道,70年代的東北輸油管道等都是采用石油瀝青防腐層;70年代后期至80年代,我國采用國外防腐層的新技術(shù),膠帶、夾克、環(huán)氧粉末等防腐材料相繼投入使用;80年代至90年代中期各種防腐層在我國蓬勃發(fā)展,百花齊放;90年代后期,熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)和三層聚乙烯(三層PE)兩種防腐層漸成主流,但當(dāng)時(shí)世界最新

6、的雙層環(huán)氧應(yīng)用較少。[1]8目前,我國防腐技術(shù)漸趨成熟,一些技術(shù)參數(shù)已達(dá)國外先進(jìn)水平,國內(nèi)外長輸管道的防腐層材料主要為熔結(jié)環(huán)氧粉末、三層聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆;油田內(nèi)部主要集輸管道的防腐層材料多為熔結(jié)環(huán)氧粉末、三層聚乙烯,非主要管道的防腐層材料仍然為石油瀝青類;城市供水、供氣管道的防腐層材料則一般多采用環(huán)氧煤瀝青和膠帶。2.2防腐層在國外的發(fā)展國外最初防腐層材料使用煤焦油瀝青及改性的煤焦油瓷漆。這些材料在管道運(yùn)行溫度上升的時(shí)常發(fā)生氧化反應(yīng),揮發(fā)一部分餾分,導(dǎo)致脆變、剝離,使陰極保護(hù)電流增大。20世紀(jì)40至70年代,各種防腐層材料層出不窮,石蠟、石油瀝青、膠帶、夾克陸續(xù)面試,膠帶防

7、腐層一度占據(jù)主導(dǎo)地位。但這種材料在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中經(jīng)常剝離,對陰極保護(hù)電流產(chǎn)生屏蔽,導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂。到60年代,雙層擠塑聚乙烯結(jié)構(gòu)防腐層問世,取代了煤焦油瀝青作為防腐材料的主導(dǎo)地位。但多變的管道運(yùn)行條件,使雙層擠塑聚乙烯防腐層也慢慢出現(xiàn)易損壞、易剝離、屏蔽陰極保護(hù)電流等缺陷。70年代阿拉斯加管道投產(chǎn),熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層應(yīng)用時(shí)代開啟。90年代,熔結(jié)環(huán)氧粉末和三層聚乙烯逐漸替代煤焦油瓷漆,成為管道防腐層的主導(dǎo)材料。熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層有著機(jī)械性能和防腐性能強(qiáng)、附著力強(qiáng)、