油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道腐蝕問題

油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道腐蝕問題后即發(fā)生腐蝕穿孔的狀況屢見不鮮,它不僅造成因穿孔而引起的油、氣損失,以及由于修理帶來的材料、人力上的鋪張和停工停產(chǎn)造成的損失,而且還可能因腐蝕引起火災(zāi)。

為防止此類事故的發(fā)生,管道防腐技術(shù)越來越受到人們的重視。

一、油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中管道腐蝕的主要緣由綜合國內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐可知,油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中管道發(fā)生腐蝕主要有三個(gè)方面的緣由:外界因素;油氣性質(zhì);防腐措施。

〔一〕、外界因素所謂外界因素,即指油氣管道的四周環(huán)境因素和介質(zhì)的性質(zhì),其中影響較大的因素主要有:①溫度,即指油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中的溫度及外界環(huán)境的溫度。

管道敷設(shè)深度是影響油氣溫度的主要緣由,一般的,隨著溫度慢慢上升,腐蝕速度也慢慢加快;②介質(zhì)的物理性狀,即指地下水位的變化和土壤的水分變化等;③施工因素,即指管道施工過程中施工人員是否嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)等;④介質(zhì)的腐蝕性,土壤性質(zhì)和微生物性質(zhì)對(duì)其影響較大。

一般的,對(duì)精確?????評(píng)定管道四周土壤的腐蝕性極為困難。

〔二〕、油氣性質(zhì)這主要是由于油氣中物質(zhì)具有確定的氧化性〔如硫酸氫〕,加之02等氣體在液體中具有酸性,將會(huì)導(dǎo)致電化學(xué)反響發(fā)生,破壞金屬晶格,從而腐蝕油氣管道內(nèi)壁。

〔三〕、防腐措施實(shí)踐說明,防腐層失效是導(dǎo)致油氣管道腐蝕的主要緣由。

其中,防腐層剝離即使一種嚴(yán)峻的防腐失效狀況,即指防腐層和管道外表間毀滅確定空間從而導(dǎo)致陰極愛護(hù)電流屏障、防腐層破壞最終引起管道腐蝕。

另外,防腐層毀滅穿孔、劈裂或裂開均會(huì)導(dǎo)致滾到腐蝕。

〔四〕、金屬材料因素1、金屬的化學(xué)穩(wěn)定性金屬耐腐蝕性的好壞,首先與金屬的化學(xué)穩(wěn)定性有關(guān)一般說來,金屬的化學(xué)穩(wěn)定性越高,抗腐蝕的力氣越強(qiáng)。

2、合金成分的影響金屬中的合金元素對(duì)其耐腐蝕性也有確定影響一般而言,單相合金比多相合金具有較好的耐腐蝕性這是由于多相合金存在化學(xué)和物理的小勻稱性,在與電解液接觸時(shí),具有小同的電位,在表而上形成腐蝕微電池。

3、金屬表而狀態(tài)的影響在大多數(shù)狀況下,加工粗糙小光滑的表而比磨光的金屬表而易受腐蝕由于粗糙表而可使水及污垢聚積,且生成的鈍化膜小致密勻稱,易受破壞_致使金屬腐蝕。

二、管道腐蝕檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)目前油氣儲(chǔ)運(yùn)埋地管道常用的外防腐檢測力法有以下幾種:〔一〕、變頻一選頻法這種檢測力法優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場應(yīng)用力便,小受測量管段外有分支或絕緣法蘭的影響小需要斷開陰極愛護(hù)電源,而且能夠測試很長距離內(nèi)管道的腐蝕狀況,能夠?qū)y量管段進(jìn)展絕緣層電阻的綜合評(píng)價(jià)缺點(diǎn)就是只能測有限距離管線的防腐層絕緣電阻值,無法精確?????對(duì)破損點(diǎn)的位置進(jìn)展定位。

〔二〕、人體電容法這種檢測力法的優(yōu)點(diǎn)是檢測速度快,能精確?????檢測到破損點(diǎn),是否有陰極愛護(hù)對(duì)測試沒有影響,測試效率較高缺點(diǎn)是對(duì)測試人員的檢測閱歷要求較高,并且因信號(hào)傳輸距離有限,需要小斷更換放射點(diǎn)的位置。

三、-哉是直流電位梯度的英文簡稱,通常用于管道防腐層完整性評(píng)價(jià)其原理為:一個(gè)直流信號(hào)加陰極愛護(hù)信號(hào),加載到管道之上后,當(dāng)管道的防腐層存在破損時(shí),電流通過管道破損點(diǎn)向土壤中流去。

由于土壤的電阻存在,在破損點(diǎn)四周的土壤中電位梯度就隨之形成,在接近破損點(diǎn)的部位電位梯度增大,電流密度也隨之增大,一般狀況下,破損而積越大,電流密度也越大,電壓梯度也就越大;是近間距管對(duì)地電位測量的英文簡稱,其原理為在管道上測量埋地管道的管地電位沿管道的變化,在有陰極愛護(hù)的管道上,測量時(shí)能得到兩種管地電位:-是,陰極愛護(hù)系統(tǒng)電源開時(shí)的管地電位;一是,陰極愛護(hù)電源瞬時(shí)關(guān)時(shí)的管地電位通過對(duì)全線管地電位數(shù)據(jù)處理與變化趨勢(shì)分析,了解管道防腐層的總體質(zhì)量狀況,推斷出防腐層的狀況和陰極愛護(hù)是否有效,確定管線陰極區(qū)、陽極區(qū)的分布及可能正在發(fā)生腐蝕的位置,評(píng)估陽極區(qū)的腐蝕狀態(tài),測定雜散電流分布狀況,判定雜散電流干擾的區(qū)域及雜散電流干擾源這種力法的優(yōu)點(diǎn)是檢測精確?????,受外界干擾小缺點(diǎn)是需要陰極愛護(hù)電流,只有在有陰極愛護(hù)設(shè)施的管線上才能到達(dá)較好的檢測結(jié)果。

四、法的意思是管中電流繪制這種萬法的優(yōu)點(diǎn)是檢測力法簡潔,需要人員少,小受管線中是否有支管的影響缺點(diǎn)就是測試距離短,而且受到季節(jié)的影響,在凍土季節(jié)難于檢測管道內(nèi)腐蝕在線檢測技術(shù)有電阻法〔〕,滲氫監(jiān)測法、線性極化法等。

三、我國油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中管道防腐技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀近年來,我國油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的建設(shè)迅猛,其防腐技術(shù)也得到了飛速進(jìn)展,詳細(xì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

〔一〕、油氣管道防腐層技術(shù)最近,我國油氣管道防腐層技術(shù)〔如煤焦油瓷漆、三層聚乙烯和熔結(jié)環(huán)氧等管道涂層技術(shù)〕取得了明顯的進(jìn)展,其應(yīng)用的范圍得到了進(jìn)一步擴(kuò)展。

例如,在西氣東輸和陜京線等國家重點(diǎn)油氣工程工程中即承受了三層聚乙烯的防腐層技術(shù),并取得了較好的效果。

〔二〕、油氣管道內(nèi)部防腐技術(shù)一般而言,經(jīng)油氣管道輸送的自然氣中大多含有和等腐蝕性介質(zhì),從而導(dǎo)致管道內(nèi)壁毀滅較嚴(yán)峻的腐蝕問題,在積水管道的位置更是常毀滅管道開裂現(xiàn)象。

目前,國內(nèi)對(duì)油氣管道內(nèi)部防腐問題進(jìn)展了較深人的爭辯,取得確定的成果,例如西南油氣田分公司則研發(fā)了一種型的油氣管道緩蝕劑,通過在油氣管網(wǎng)中建立的在線監(jiān)測系統(tǒng)的全天候監(jiān)測,加上一系列切實(shí)可行的檢測評(píng)價(jià),實(shí)踐證明,該防腐技術(shù)對(duì)擬制油氣管道內(nèi)壁防腐問題具有較好的效果。

三〕、防腐層及陰極愛護(hù)等防腐技術(shù)的綜合運(yùn)用當(dāng)前,我國油氣管道的防腐材料較多的運(yùn)用了防腐層及陰極愛護(hù)等綜合防腐技術(shù),實(shí)踐說明該技術(shù)具有較好的效果。

與防腐涂層技術(shù)不同,陰極愛護(hù)是一種基于電化學(xué)腐蝕原理且效果突出的電化學(xué)愛護(hù)技術(shù),其工作原理為:組成陰極愛護(hù)系統(tǒng)的電池陽極即為氧化反響較為明顯的一極,這在確定程度上就擬制了陰極被愛護(hù)金屬的化學(xué)腐蝕,亦即犧牲陽極或者外加帶能源來到達(dá)增加金屬構(gòu)件的負(fù)電位的目的,從而預(yù)防被愛護(hù)金屬腐蝕。

需要指出的是,實(shí)現(xiàn)陰極愛護(hù)必需具備兩個(gè)條件:①具有陽極和與之對(duì)應(yīng)的陰極;②陰極和陽極之間應(yīng)具有水或者土壤等電介質(zhì),亦即兩極之間應(yīng)當(dāng)存在電導(dǎo)通路。

常見的陰極愛護(hù)技術(shù)主要有三種:①附加電流法;②犧牲陽極的陰極愛護(hù)法;③排流愛護(hù)法,這種方法又分為直接排流、極性排流和強(qiáng)制排流等不種方法。

總之,解決油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中的管道防腐問題需要從多方面下手,結(jié)合多年實(shí)踐閱歷,筆者認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面:①材料選擇。

選擇管道材料應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其焊接性、韌性和強(qiáng)度等;選擇防腐材料則應(yīng)關(guān)注其粘合性、透水性、絕緣性、耐土壤腐蝕性和土壤應(yīng)力等。

一般而言,防腐材料不同,油氣管道特性也不同,因而具有獨(dú)特的相適應(yīng)的土壤和施工條件,因此,在實(shí)際應(yīng)用過程中,應(yīng)依據(jù)工程實(shí)際選擇相宜的管道和防腐材料。

②現(xiàn)有問題解決。

我國油氣管道防腐技術(shù)與國際先進(jìn)