淺談油氣運(yùn)輸管道腐蝕及防護(hù)

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1、淺談油氣運(yùn)輸管道腐蝕及防護(hù)［摘要］隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國多數(shù)油氣輸送管道已進(jìn)入“中老年期”，到了事故多發(fā)階段，對于新建管道的防腐問題更要特別重視。本文主要分析了幾種常見大型油氣長輸管道的腐蝕原因及相應(yīng)防護(hù)措施。［關(guān)鍵詞］油氣管道現(xiàn)狀腐蝕原因防護(hù)措施中圖分類號：P641.4+62文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：隨著西氣東輸、陜京二線、忠武線、中俄輸氣管道、土庫曼斯坦和西伯利亞至中國的輸氣管道等管道工程以及川氣東送等管線的相繼建成、建設(shè)，我國油氣輸送管道業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時期。統(tǒng)計資料表明，腐蝕因素是管道發(fā)生事故的主要原因，占事故總數(shù)的70%?90%［1］。目前

2、，我國多數(shù)油氣輸送管道己進(jìn)入“中老年期”，到了事故多發(fā)階段，對于新建管道的防腐問題更要特別重視。盡早準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)管道腐蝕出現(xiàn)的區(qū)域、時間及破損狀況，通過管道腐蝕檢測評價技術(shù)理論及工程事例來對管道的運(yùn)行、維修和更換方案，提供理論依據(jù)，對石油管道的腐蝕治理具冇很大意義。1海洋管道腐蝕及防護(hù)問題1.1我國海洋管道的現(xiàn)狀目前海洋管道分為:跨海供水管道、采油的輸油管道、深海排污管道等。由于海洋潮汐流動的不穩(wěn)定性，對管道的自體強(qiáng)度要求較高。以上幾類管道屮，輸油管道的防腐等級最高，它采用的是目前防腐界普遍采用的3PE防腐。含3層結(jié)構(gòu)，噴砂除銹后噴涂環(huán)氧粉末，然后涂共聚物膠

3、，再纏PE帶，其中的共聚物膠會與環(huán)氧涂層和PE帶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使3層材料融為一體。海洋供水管道大多也采用3PE防腐，內(nèi)涂環(huán)氧類瓷漆或采用水泥沙漿防腐。近年來，為保護(hù)近海環(huán)境，國家規(guī)定污水一定要深海排放。排海管道的人幅延長，使腐蝕更換的費(fèi)用人幅增加。人幅提高污水排海管道的防腐等級己極為重要。1?2防腐新技術(shù)應(yīng)用1.2.1聚腺做海洋管道外防腐采用聚豚做海洋管道外防腐是目前首選的最佳方案，主要優(yōu)點有：a.耐酸堿腐蝕性能優(yōu)越；b.耐撞擊強(qiáng)度高；c.整體性好，全線無接口；d,操作方便，可現(xiàn)場施工及修補(bǔ)；e?自體有獨立承壓能力，2mm厚涂層獨承壓可達(dá)10kg以上。1.

4、2.2海洋管道內(nèi)防腐選用高質(zhì)量的鋼塑復(fù)合管，根據(jù)輸送介質(zhì)和耐溫耍求設(shè)計鋼管內(nèi)涂層，是目前海洋管道內(nèi)防腐的最好選擇。氯黃化聚乙稀和氟碳類聚乙稀有著良好的耐溫、耐油性能，可考慮在海洋輸油管道上應(yīng)用。特別是鋼塑復(fù)合管單面焊接、雙面成型技術(shù)的出現(xiàn)，解決了鋼塑復(fù)合管不能焊接連接的技術(shù)難題。2埋地輸油管道的腐蝕及防護(hù)2.1管道腐蝕的主要原因地下金屬管道按腐蝕部位不同可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。內(nèi)腐蝕是輸送介質(zhì)中的水在內(nèi)壁生成水膜,形成原電池腐蝕條件所發(fā)生的電化學(xué)腐蝕；外壁腐蝕主要是硫化氫和一氧化碳與金屈發(fā)生反應(yīng)，引起化學(xué)腐蝕。一般情況下化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時存在，也可

5、能存在一種［2］o2.1.1電化學(xué)腐蝕金屬管道與含有水分的大氣、土壤、湖泊、海洋接觸，這些介質(zhì)中含有SO：.HC1、NaCl及灰塵，它們都是不同濃度的電解質(zhì)溶液。金屬本身含有雜質(zhì)，由于鐵元素和雜質(zhì)元索的電位不同，當(dāng)鋼鐵暴露于潮濕空氣中,由于表面吸附作用，使鐵表面上覆蓋一層極薄的水膜。水的電離度雖小，但仍能電離成H離子和0H—離子。在酸性介質(zhì)的大氣環(huán)境屮，H的數(shù)量由于水中溶解了一氧化碳和二氧化硫等氣體而增加。因此，鐵和雜質(zhì)就好像放在含有等離子的溶液中一樣，形成原電池。鐵為陽極，雜質(zhì)為陰極。Fe(0II)2：被空氣中的氧氣氧化為Fe(011)3,及其脫水產(chǎn)物，

6、是紅褐色鐵銹的主要成分。該腐蝕實際上是在酸性較強(qiáng)的情況下進(jìn)行的［3］。2.1.2化學(xué)腐蝕金屬裸露在空氣中，與空氣中的等接觸時，在金屬表面上生成相應(yīng)的化合物。通常金屬在常溫和「?燥的空氣里并不腐蝕。但在高溫下就容易被氧化，生成一層氧化皮(由組成)，還會發(fā)生脫碳現(xiàn)象。此外，在油品中含有多種形式的有機(jī)硫化物，它們對金屬輸油管道也會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。這幾種腐蝕以二氧化碳腐蝕對管道的影響最為嚴(yán)重，它的特征是管道的局部產(chǎn)生點蝕、薛狀腐蝕和臺面狀腐蝕，其中，臺面狀腐蝕是腐蝕過程最嚴(yán)重的。2.2常用腐蝕防護(hù)技術(shù)2.2.1內(nèi)腐蝕防護(hù)措施在油氣FT1生產(chǎn)中，對內(nèi)腐蝕主要采用以下防

7、護(hù)措施：(1)根據(jù)不同介質(zhì)和使用條件，選用合適的金屬材料。如在含硫化氫及二氧化碳的介質(zhì)中選用耐腐蝕合金鋼N—80、13"等［4］o(2)選用合適的非金屬材料(如玻璃鋼襯里及玻璃鋼管線)及防腐層。(3)介質(zhì)處理。去除介質(zhì)中促進(jìn)腐蝕的有害成分，調(diào)節(jié)介質(zhì)的pH值，降低介質(zhì)的含水率等，以降低介質(zhì)的腐蝕性。(4)添加化學(xué)藥劑。在介質(zhì)中添加少量阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)，如緩蝕劑、阻垢劑等，減少介質(zhì)對金屬的腐蝕。(5)合理的防腐蝕設(shè)計及改進(jìn)牛產(chǎn)工藝流程，以減輕或防止金屬的腐蝕。2.2.2外腐蝕防護(hù)措施外防腐層一般分為普通級和加強(qiáng)級，有些防腐層也有特加強(qiáng)級。選擇防腐層應(yīng)根

8、據(jù)土壤的腐蝕性、相關(guān)環(huán)境腐蝕因素、管道運(yùn)行參數(shù)以及管道使用壽命等來