管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

关键词： 缓蚀剂 介质 简析 腐蚀

管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析（精选6篇）

篇1：管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

[摘要]油气运输主要依靠管道运输系统，影响管道运输安全的主要因素是管道腐蚀，其中防腐层失效、油气成分、温度等都与管道腐蚀相关，因此需要采取科学的防腐技术，确保管道系?y的安全性。本文对管道腐蚀问题进行了简单分析，然后对防腐工程的质量控制、防腐技术在油气储运中的应用进行了论述，希望能引起相关人士的关注。

[关键词]管道防腐技术；油气储运；全程控制；应用分析

中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0051-01

导言

随着我国经济的不断发展，各行业对能源的需求将不断增加。油气能源分布和需求区域存在很大不平衡性，这就需要建设更加完善的油气储运系统，确保油气运输的安全性和畅通性。管道运输是油气运输的主要形式，而腐蚀是影响管道安全的主要问题，要解决该问题，需要对管道周边环境进行认真勘测，编制合理的施工工艺，严格控制工程质量，确保防腐工程的有效性，保障油气能源的安全运输。

油气储运中管道问题现状分析

目前储运输送管道主要的问题包括设备本身的问题和外部环境的问题，有关部门要对两方面进行全方位的研究和整改。

2.1 内部问题

在储运过程中，最直接的使用媒介就是基础管道，其产生锈蚀的基本原因就在于管道表面原有的防腐蚀涂层失效，没有继续产生基本的保护作用。因为管道使用一段时间后，由于各种因素影响了管道原有的性能，基本的防腐涂层和实体管道产生了分离，涂层没有从根本上保证管道免受空气、水等基本物质的侵蚀，形成管道腐蚀的情况。另外，还有基本油气的问题。我国储运过程中的油气不尽相同，由于不同油气的基本组成不同，导致其基本的性质有所差异，对管道产生的侵蚀作用也具有不可控性。在实际运输过程中，大气中的二氧化碳经过化学反应会生成具有一定酸性的物质。不仅助推了管道的侵蚀，还由于碳酸的电化学特质，形成的离子会对基本的金属物质产生不同程度的破坏，造成管道内壁的锈蚀。除了二氧化碳以外的很多气体还有不同程度的化学分解和合成，这就造成了油气对储运管道的必然侵蚀，如果没有有效可行的办法，腐蚀的程度只会越来越恶化。

2.2 外部问题

随着我国油气输送行业的壮大，输送管道的铺设面积也越来越大，并且周边的基础设施和环境具有一定的地域差异，对管道也会产生不同程度的影响。另外，油气储运工程是一项十分繁杂综合的项目，对于工程质量的监督力度如果没有严格提升的话，中间可能出现的问题会更多。整体工程施工前，是否对实际的管道铺设地质进行排查，是否对整体施工设计进行监管，是否对基本的施工材料进行验收，这些问题都亟待解决。在施工过程中，各要素的监管疏松也不利于储运管道的维护和管理。此外，油气的储运设备深埋在底下的部分会受到土壤的侵蚀，土壤中的基本微生物以及水分也会对管道造成一定的影响；而曝露在外面的部分会受到基本温度的影响。无论是内部还是外部的影响，都会对储运管道造成腐蚀，因此需要给予必要的重视。

强化油气储运中管道防腐技术的策略

关于油气运输管道腐蚀防控技术的强化工作中，应该提高相关部门负责人或管理人员对油气运输管道腐蚀情况的认知，增强油气运输管道防腐工作的重视程度，从而制定相关的策略与方法，降低油气储运管道腐蚀问题对油气运输业带来的损害。

3.1 从材料的源头，对油气运输管道的质量进行有效的控制

油气运输管道的质量不仅关系到整个油气运输事业的发展，也关系到广大人民群众的实际生活。因此，在油气运输管道工程项目正式开工以前，要本着严格认真的态度，对到厂的全部材料，尤其是防腐材料的质量确认工作，要确保防腐材料能够达到工程项目设计当中的标准水平，没有达到要求的材料则给予返厂处理，面对激烈的市场竞争以及油气储运管道腐蚀对管道运输事业产生的影响，务必要确保防腐材料的质量达标，为今后的施工打好基础。此外，在实际的施工过程中，要勤于检查，加强管道工程施工的监管力度。在安装与施工的过程中，必须要按照油气输送管道的工序流程来进行，以免对管道内壁或者外壁造成损伤。为了确保油气运输管道防腐层的质量与完整度，可以对检查中存在的漏洞以及安全隐患进行准确的标记，最后将这些隐患与漏洞进行整理，并将其报予上级有关部门，请求上级部门派遣相关技术人员尽快对安全隐患进行排除，对于存在腐化漏洞的位置要尽快展开抢修，以免造成油气资源的浪费。对于油气运输管道补口处的防腐层处理，可以使用剥离测验法对其进行检查，确保油气输送管道的整体在基础组合焊接前能够始终保持完整与安全。在对防腐层存在问题的部分进行修补时，要使用细致化的操作工艺，在修补施工完成后，要对修补结果进行验收，并检查周围是否还存在其他的问题，以便一次性处理完毕。此外，要特别注意油气运输管道工程项目施工结束后的回填工作，管道回填工作是最容易导致管道防腐层发生脱落的环节，如果在回填的过程中，施工人员未按照相关工作流程进行回填，极有可能导致管道防腐涂层破损，使油气运输管道失去防腐涂层的保护而出现损坏。为了有效的做好管道回填工作，避免此类事件的发生，在回填以前，应该对现场的环境进行适当的整修，确保坑道的平整。然后，将管道铺放的步骤进行分解，并加强对各个步骤的监督与管理，从而确保管道铺放的全部过程在监督和管理下完成，使管道回填的质量得到了有效的保障。

3.2 强化油气储运管道整体涂层防腐技术

随着科技不断发展，许多传统工艺为了适应科技时代的需求进行了技术革命，油气运输管道的防腐技术作为保证油气运输管道正常运行的关键性技术，在现代科技的推动下，逐渐走上了技术强化与更新的道路。以我国目前科技水平来看，熔接环氧技术与聚乙烯防腐技术是应用较广的两大现代化防腐技术。例如：西气东输工程，便是使用了聚乙烯防腐技术对管道进行了相应的防腐处理，并在实际的使用过程中，取得了较为理想的效果。除此之外，化学涂层技术在现阶段虽然没有成为管道防腐涂层技术的主流，但随着时代发展，也逐渐步入了更多人的视野。通过对化学中电化学腐蚀原理的运用，通过牺牲电极中的阳极来保证阴极的金属管道不受腐蚀。

结语

随着我国经济的不断发展，各行业对能源的需求将不断增加。油气能源分布和需求区域存在很大不平衡性，这就需要建设更加完善的油气储运系统，确保油气运输的安全性和畅通性。管道运输是油气运输的主要形式，而腐蚀是影响管道安全的主要问题，要解决该问题，需要对管道周边环境进行认真勘测，编制合理的施工工艺，严格控制工程质量，确保防腐工程的有效性，保障油气能源的安全运输。

参考文献

[1] 王琴，李爽，位陈冬，李志平.油气运输管道中腐蚀问题及防护措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（13）：92-93.[2] 高娟.油气储运管道防腐技术现状与研究进展探讨[J].石油和化工设备，2016，19（03）：58-60.[3] 李青.油气储运中的管道防腐问题探讨[J].石化技术，2015，22（02）：5.[4] 周良栋，孙建波.油气储运中的管道防腐问题分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（16）：110.

篇2：管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

摘 要：天然气与石油资源是一种不可再生能源，在对其进行利用时，通常采取管道运输的方式。管道运输具有明显的优势：成本低、效率高，目前，已经成为油气输送的主要形式。但管道运输受到外界因素和内部因素的双重影响，很容易发生腐蚀现象。本文主要对油气管道腐蚀的类型和机理进行分析，从而提出油气管道腐蚀检测技术和防腐措施，希望减少油气管道的腐蚀现象。

关键词：油气管道；腐蚀检测技术；防腐措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.013

随着油气产业的发展，油气管道输送成为了主要的运输方式。但是在运输过程中，腐蚀现象相对严重，这阻碍了油气管道的使用，甚至会引发安全问题。油气管道腐蚀的直接结果是造成油气泄露，由油气泄露引发的事故的比重较大。为了降低事故的发生率，应该采取防腐措施，并结合油气管道腐蚀检测技术，对油气管道进行综合评价。油气管道腐蚀是油气企业的重点关注问题，也是石油产业发展的难题，因此，需要加大人力、财力、精力，不断对其进行探究，以期解决腐蚀问题。油气管道腐蚀的类型和机理

（1）腐蚀类型。经过调查显示，我国的油气管道的平均使用寿命是有限的，一旦超出期限，便会出现腐蚀等一系列现象。对于油气管道腐蚀来说，它与油气管道的材质息息相关，发生腐蚀现象的本质是油气管道中的某些成分与空气中的元素相互作用而产生的结果。管道腐蚀可分为不同的类型，本文主要以下几种进行探讨：氧气腐蚀，管道的铁与空气中的氧气和水发生氧化作用；H2S腐?g，它是一种弱酸，在酸性条件下，管道很容易发生腐蚀；土壤腐蚀，由于油气管道深埋于地下，长时间受到土壤环境的制约。

（2）腐蚀机理。管道腐蚀的类型与它的腐蚀机理息息相关，一般来说，造成油气管道腐蚀的主要原因是油气管道与周围的环境发生了某种反应。另外，如果管理不当，也会出现腐蚀现象。在进行管道设计时，如果存在质量问题或者未能满足相关标准，在投入使用过程中，会出现严重的问题。油气管道的材质也是产生腐蚀的原因之一，如果油气管道存在着较多的非金属成分，会通过化学反应产生腐蚀现象。与此同时，外界因素如温度、水分达到一定的程度时，会为油气管道腐蚀提供动力。此外，在对管道进行铺设的过程中，如果不能平衡与环境的关系，将会严重影响油气管道的使用。油气管道腐蚀的检测技术分析

2.1 外防腐层检测技术

外防腐层检测是腐蚀检测的关键，外防腐层检测技术的服务对象是油气管道的外防腐层，通过检测，能够直观的体现出油气管道的腐蚀情况。外防腐层检测技术包括多种，本文主要对较为常用的几种进行分析：一，电位梯度法，它主要以信号为载体，一旦发生破损，将会在管道周围形成电源电场，从而确定其位置。它便于操作、可行性和准确度高。二，磁场分布法，这种方法容易受外界因素的干扰，会受到管道的埋藏深度的限制，且测量相对不精确。三，等效电流梯度法，通过增加电流、对比等效电流值进行检测，这种方法的主要缺陷就是很难确定具体的腐蚀部位。四，多频管中电流法（PCM），该方法通过对于狡辩电流梯度法的利用，在管道和大地之间施加某一个频率的正弦电压，并且向待检测的管道发射检测信号电流，然后通过管道上方地面的磁场强度来对于管中电流的变化加以换算，对于管道支线位置和破损缺陷有效地加以判断。

2.2 管体检测技术

管体的检测技术能够直接判断腐蚀情况，一般来说，油气管道深埋于地下，要想对管体进行检测，需要首先明确管体的检测技术。管体检测技术包括三大类：直接检测、内检测、不开挖检测。其中，最为常用的便是直接检测法。直接检测法虽然具有一定的缺陷，但实用性较高。目视法、渗透法的操作性较强、方便，但却受到精确度的限制；而漏磁法虽然能够保证精确度，但不适用于大面积的管道检测。管体检测技术相对较多，在实际检测中，应该根据实际情况选择最优的检测技术，以提高效率和准确度。

2.3 泄露检测技术

泄露是油气管道腐蚀中最为严重的问题，因此，泄露检测技术必不可少。现阶段，泄露检测技术已经成为油气企业和管道制造企业关注的重点，经过长期的研发和调试，检测技术相对成熟，但缺乏一定的标准。直接观察法、电缆法、电流梯度法是最为常用、有效的几种方法。油气管道的防腐措施

3.1 合理选择管道材质

一般来说，管道的材料由钢材组成，在油气输送过程中，会与空气、油气中某些成分发生作用，从而影响管道的质量和运输效率。因此，应该选择合理的管道材质。玻璃钢、塑料的性能相对稳定，且具有环保性。但这两种材质仍然存在一定的缺陷，需要相关人员不断探究，以获取性能稳定、承载力强的新型材料。

3.2 防腐涂层

防腐涂层能够阻止管道的氧化，也是最为有效的防腐措施。防腐涂层主要对油气管道起到保护作用，通常所用的防腐涂层包括以下几种：聚乙烯、非金属、纳米材料。它们的原理相同，都是在管道内、外部位涂不同材质的防腐层，从而阻止油气管道与外界因素和油气的接触，从根本上降低腐蚀现象。

3.3 电化学防腐

管道中产生电流是造成电腐蚀的主要原因，电化学防腐主要是对电流的电势进行改变，从而阻止管道腐蚀的发生。电化学防腐技术主要通过电极对管道进行保护，降低管道端的电子流动，从而实现防腐的目的。总结

油气管道腐蚀检测技术需要以电子技术为基础，它是油气管道评价的主要依据，通过油气管道腐蚀检测技术，能够确定油气管道的腐蚀位置和程度，便于后期的维护和养护。油气管道检测技术的应用大大提高了油气管道运输的效率。目前，油气管道腐蚀检测技术仍然在不断发展，但在检测过程中，仍然会受到相关因素的限制，很大程度地制约了检测技术的应用，因此，需要从多个方面采取防腐措施，以延长油气管道的使用寿命。

参考文献：

篇3：管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

在管道介质输送环节中, 形成腐蚀问题的原因是多样化的, 但综合来讲其本质是管道材质在与外界环境接触的过程中产生了化学反应, 进而形成了管道材料腐蚀作用。通过实践总结, 引起管道腐蚀问题的主要原因包括以下几个方面:

(1) 化学成分因素导致的管道腐蚀。地下埋设是当前管道工程建设的主要形式, 位于地下的土体通常富含一定的水分或酸性物质, 管道埋设后外界的腐蚀性化学成分直接与外管壁发生侵蚀性的化学反应, 形成腐蚀问题。同时, 对于部分架设在空气中的管道, 由于外层防腐性能不足, 在空气环境中形成氧化性附着物或在酸性降雨等条件下也会形成严重的腐蚀问题。

(2) 生物因素导致的管道腐蚀。管道腐蚀问题生物因素主要指埋设土体中的菌类或微生物对管道形成的腐蚀作用。在管道埋设区域菌落较为丰富, 其自身生长繁殖会产生呼吸作用与元素富集作用, 此时围绕管道将会形成高浓度的腐蚀性环境, 防腐脆弱管线会出现相应的腐蚀问题。生物因素导致的管道腐蚀作用往往形成速度较快, 整体影响面积较大, 在腐蚀问题的处理上具有相应的难度。

(3) 电化学因素导致的管道腐蚀。此类管道腐蚀主要是环境土体电解质对管道施加的电解反应作用。电解反应直接导致管道材料中的金属离子发生电解反应, 形成疏松、脆弱的二次化合物, 改变了原有的管材结构与整体性能, 在管道介质输送过程中出现明显的安全性问题。

(4) 管道材料不均匀导致的管道腐蚀。主要是由管材不均匀电位差所导致的, 这种管材成分组织上的差异点位驱动内部电荷定向移动, 管道材质不均匀区域可是为电源电池, 在阳极区域形成严重的腐蚀作用。管道材料不均匀问题通常是管道生产质量不合格导致的, 但部分管道改造区域新旧管线结合位置也会存在一定的管材不均匀腐蚀问题。

2 管道防腐技术的主要类型与特点

2.1 防腐涂层防护

防腐涂层防护是传统的管道防腐技术, 通过在管道材料表面刷涂耐腐蚀材料隔离外界腐蚀介质, 确保管道不形成腐蚀作用。防腐涂层防腐技术应用过程中, 要首先对防腐涂层进行合理选择, 应保证涂层与管道间的理想聚合度, 能够紧密附着在管道上, 不会在实际运行过程中出现脱落剥离。其次, 防腐涂层应能充分适应管道的实际环境条件, 在管线土体、空气环境中具有突出的防腐性能。最后, 防腐涂层应具有良好的延展性能, 由于部分燃气、热力管道会在输送过程中形成一定的形变, 因此防腐涂层应能够在形变过程中维持理想的整体条件, 不出现裂缝或脱落问题。

2.2 阴极保护

阴极保护的基本原理是通过限制管道自身阳极电位差作用的形式控制腐蚀作用。当前常用的管道阴极保护主要分为牺牲阳极和外加电流两种保护技术形式。其中, 牺牲阳极保护在当前管道防护工作中应用普遍, 该技术通过在管道外部连接阳极金属的形式, 使腐蚀作用发生在牺牲阳极金属位置, 从而控制腐蚀作用对管道的影响。外加电流保护法在管道外部加设电源, 使管道成为阴极低电位部分, 以保护管道不受腐蚀作用。在实际条件下, 两种阴极保护技术具有各自适用条件, 通常在介质电阻率大、需要较高水平保护电流的管道系统使用外加电流法进行腐蚀防护, 其他情况下管道则选择牺牲阳极法, 通过较为简便且低成本的方式获得防护效果。

2.3 联合防腐

联合防腐是综合了涂层防腐与阴极防腐两方面技术优势形成的全面性防腐体系, 其具体特征: (1) 防腐涂层为整个管道提供全面性防护, 阴极防腐为管道提供重点脆弱部位防腐, 二者配合作用能提升整体防腐效果; (2) 涂层防腐的作用效果具有一定局限性, 在部分客观环境因素影响下, 可能存在一定破损、脱落问题, 出现破损问题后阴极防腐能对破损位置提供有效补充, 避免破损位置出现腐蚀穿孔; (3) 管道涂层破坏位置具有一定随机性, 人工去修复破损的管道难度较高, 且整体呈维修成本较高, 而使用联合防护的办法则能够对整个管线进行长期性的保护; (4) 阴极保护技术发挥作用的前提是管道与外界的绝缘, 而防腐涂层的应用正好能满足这一要求, 涂层材料的高绝缘性进一步降低了阴极保护电流, 并能够实现分散电流的目的。

2.4 表面处理技术

管道表面处理是为防腐技术应用提供理想基层条件的必要措施, 良好的表面条件能够确保防腐涂层与管道基体聚合的有效性。相关实践表明, 在表面处理过程中除锈质量对防腐质量和管道寿命的影响最为明显, 除锈质量好的比除锈质量差的或未经除锈处理的防腐涂层的使用寿命要长3~5倍。在防腐施工之前, 必须将钢管、容器表面的氧化皮、铁锈彻底除掉。

3 管道防腐技术的质量控制与应用分析

3.1 动态化的管道腐蚀检测

由于管道对于各种介质的输送过程是持续性的, 所以管道腐蚀问题的发生也是实时性的, 因此需要采取动态化的管道腐蚀检测才能获取更为真实有效的腐蚀状况信息。在腐蚀检测过程中, 应根据管道材质、管线长度、介质特征以及环境特点等要素合理安排检测周期, 对于重点区域或管线采取高标准的强化型检测方法, 对各类管道腐蚀点和泄露点进行全面排查, 以此为基础制定处理措施, 开展防腐工作, 控制腐蚀泄露问题的出现。

3.2 防腐技术的合理应用

在管道防腐技术的选择过程中, 应根据前期检测结果与实际条件进行有效的预测, 结合腐蚀特点选择防腐技术形式。在此过程中, 应在充分研究管线腐蚀问题成因的基础上, 因地制宜、经济合理地选择防腐应用。结合具体管道系统的环境条件、设备类型以及运行特征等, 指定合理的防护技术体系与手段, 才能获得理想的防腐效果。同时, 在防腐技术应用过程中, 应重视管道实际运行过程中的性能变化问题, 通过防腐技术应用后管道腐蚀条件的变化对防腐体系与技术应用方案进行有效的调整, 不断调整防腐技术应用形式, 提升管道的防腐性能。

3.3 新型防腐技术的有效引入

在管道工程防腐技术应用过程中, 应对当前防腐领域的前沿技术进行研究分析, 结合实际需求有效选择引入工程应用, 通过高新防腐技术的应用突破传统防腐水平的限制。同时, 对于防腐技术的实际应用效果分析, 应充分利用自动化、信息技术优势, 借助无损检测、在线监测监控等技术的应用, 准确获取管道防腐状态信息, 通过相关数据分析软件对防腐效果进行更为全面系统性的分析, 以此构成更为全面立体化的管道防腐体系, 为管道的介质输送创造更为稳定高效的条件。

4 结语

综上所述, 管道防腐技术的应用是一项科学而系统性的工作, 行业工作者应对防腐技术的主要形式与应用特点进行深入的研究分析, 结合管道沿线区域的实际环境条件, 选择防腐体系与技术应用形式, 全面提升管道的防腐性能水平, 提升管道输送的安全性与高效性, 促进区域经济建设的持续发展。

摘要：管道防腐技术是当前工业工程领域普遍关注的热点技术形式, 防腐技术的应用对于保证管道介质输送效率与安全有着重要的影响。本文分析了管道腐蚀问题形成的原因, 研究了管道防腐技术的主要类型与特点, 同时提出了管道防腐技术应用的注意事项。

关键词：管道,防腐技术,输送,安全

参考文献

[1]王泉.以管道防腐为例浅谈防腐材料技术的新发展[J].科技创新导报, 2011, 13:135.

[2]张玉志, 邵建, 陈洪源, 李晶淼, 王玉梅.国内外管道外防腐层应用现状与发展趋势[J].油气储运, 2011, 11:845~847+6.

篇4：管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

缓蚀剂也叫做“腐蚀抑制剂”, 当它以适当的浓度和形式存在于环境当中的时候, 可以有效地防止或者是减慢材料腐蚀的化学物质或复合物, 它通常用在中性介质, 比如:锅炉用水、循环冷却水等等;酸性介质, 比如:除锅垢的盐酸、电镀前镀件除锈用的酸浸容易等;以及气体介质, 比如:气相缓蚀剂等当中。

缓蚀剂的分类方式有很多, 比如:

1. 按照化学成分分类, 可以将缓蚀剂分为:无机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂以及有机缓蚀剂。

2. 按照控制部位分类, 可以将缓蚀剂分为:阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂以及混合型缓蚀剂。

二、试析导致油气管道出现腐蚀的因素

目前, 因油气管道的特殊性, 导致它在实际运行的过程当中, 因各种各样的因素出现了严重的腐蚀现象。因此, 现对这些造成油气管道出现腐蚀现象的因素进行简单的分析和探究:

1. 二氧化硫

由于原油中硫的成分越来越高, 使得油气管道内出现了较多的硫沉淀化合物, 再加之油气管道底部的二氧化硫会和油气管道材质中的铁元素发生化学反应, 生成硫酸亚铁化合物, 该化合物又会水解成为游离酸以及其氧化物。同时游离酸也会和油气管道中的铁元素发生化学反应, 形成新的硫酸亚铁。此时, 硫酸亚铁又会发生水解反应。从而直接加重油气管道的腐蚀程度。

2. 氧气

原油里面通常都会包含水和氧气, 众所周知, 氧气会和水中的轻负离子发生化学反应, 形成氢氧根离子, 而氢氧根离子也会和油气管道材质中的铁元素发生化学反应, 从而让管道出现了腐蚀的现象。

三、探析阴极保护和缓蚀剂在油气管道防腐中的应用

1. 阴极保护的原理

当油气管道材质中的铁元素处于电解质溶液当中的时候, 由于它表面存在着电化学的不均匀性, 从而形成一个腐蚀原电池。该原电池当中的阳极会发生腐蚀, 放出电子, 同时铁离子进入电解质溶液当中。阴极发生相应的化学反应, 析出氢气以及铁的化合物, 但是铁元素本身是不会发生腐蚀的。因此, 为有效地防止油气管道发生腐蚀, 就可以利用某一种缓蚀剂, 让铁元素的表面都处于阴极状态, 从而让其抑制原电池阳极上的铁元素释放出电子。

2. 我国油气管道阴极保护防腐的现状

目前, 在油气管道当中, 最为常见的一种防腐技术是:强制电流阴极保护技术。它的工作原理是:在油气管道的回路当中接入一个直流电源, 借助电源的阳极, 把直流电通入油气管道的金属表面, 进而使被保护的金属变成阴极, 同时对该金属进行有效地保护。

但是, 这种阴极保护的技术却存在着许多的缺点, 比如:

(1) 投资成本比较高, 且在回路中接入的是一个电源, 所以在回路实现运行的整个过程当中, 油气管道企业还必需要承担起较高的电费。

(2) 需要构建一个专业的维护管理团队, 以确保电路运行的安全性。因此, 为了降低油气管道的运行成本, 也为了能够在保证安全的情况下, 对油气管道进行防腐的同时结合其他有效的防腐技术比如缓蚀剂。

3. 缓蚀剂在油气管道中的应用

目前, 由于我国大多数管道腐蚀原因是H2SCO2和Cl-的存在, 目前阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂应用较广泛。

(1) 阴极型缓蚀剂的应用

所谓的“阴极型缓蚀剂”, 也就是:抑制电化学阴极反应的一种化学药剂, 它包括:锌的碳酸盐、磷酸盐等等。阴极型缓蚀剂在油气管道中实现的原理是:与油气管道中的水或者是铁元素表面的阴极区发生化学反应, 让形成的沉淀化合物逐渐变为一层薄膜, 随着缓蚀剂不断的在阴极区发生化学反应, 这种薄膜的厚度就会慢慢增加。当膜的厚度达到一定程度的时候, 就会阻挡阴极释放出电子, 从而防止管道腐蚀。

例如:陕西省油气管道企业在对管道进行防腐的过程当中, 就将碳酸氢盐这种阴极型的缓蚀剂药物应用了进来。在利用碳酸氢盐对油气管道进行防腐之后, 该企业油气管道的腐蚀率降低了30%。可见, 阴极型缓蚀剂的效能是非常高的。

(2) 混合型缓蚀剂的应用

混合型缓蚀剂具有一定的活性, 且分子当中还存在着两种性质相反的极性基团, 能够吸附在油气管道铁元素的表面上形成单分子的阴极膜, 阻止水和氧气朝着油气管道铁元素的表面上扩散, 从而对管道起到缓蚀的作用。

例如:绵阳江油煤气管道企业在将管道投入运行的时候, 就采用一种含硫的混合型缓蚀剂对管道进行保护, 该管道多年来一直正常运营。

四、结语

综上所述, 阴极保护和缓蚀剂作为具有高效力、低成本的管道防腐技术, 在油气管道中的应用, 对我国油气管道行业来说是非常重要的。同时, 仍需广大研究者吸收国外经验, 改进技术, 从而为我国的油气管道行业做出更大的贡献。

摘要：近年来, 随着高科技的不断发展, 我国的社会生产力有了进一步提高。而油气管道作为我国的核心工程之一, 它在工作的过程当中却出现了严重腐蚀的现象。这不仅严重影响油气管道的运行效率, 还大大提高了油气管道企业的投资成本。于是, 为了有效地防止油气管道腐蚀, 将阴极保护技术和缓蚀剂合理地应用在油气管道当中的研究是极其重要的。因此, 本文将对阴极保护和缓蚀剂在油气管道防腐中的应用进行深入的分析与探究。

关键词：缓蚀剂,油气管道,阴极保护

参考文献

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[2]史娜, 王雷, 仇祝峰等.油气管道腐蚀机理分析及防腐措施综述[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, 32 (1) :230.

篇5：油气储运管道防腐问题研究与分析

一、管道腐蚀机理及原因分析

在油气储运工作实践中, 管道主要采用金属材质, 也导致实际使用中极易发生腐蚀现象。金属腐蚀的主要原因在于屯极电位不同[1], 在发生电化学反应时, 电位较高的一侧容易得到电子形成阴极, 反之, 电位较低的一侧则容易失去电子形成阳极, 在水和氧气的共同作用下反应产生铁锈, 附着于钢铁表明却不能起到保护作用, 该化学反应会持续腐蚀。从油气管道的施工实践看, 主要有架空敷设和埋地敷设两种, 通常在管道内外部和接头处较易发生腐蚀, 产生腐蚀的原因也多种多样的, 既有环境因素, 也和材料本身相关, 还与具体防护措施密切相关。

从影响油气储运管道防腐相关因素看, 主要有如下几个方面:外部环境, 包括管道外部接触的温度、湿度及酸碱度[2], 一般来说, 温度越高、湿度越大以及酸碱度越大, 越容易增加油气储运管道的腐蚀程度和腐蚀面积;自身因素, 在油气运输中所含二氧化碳和硫酸氢物质具有较强的氧化性, 很容易诱发和促进管道内部的电化学反应, 破坏管道金属晶格, 造成管道腐蚀;施工因素, 在施工实践中相关人员业务素质、管理水平以及工作责任心等也会影响油气储运管道的耐腐蚀性, 如因意外造成油气管道与防腐层相脱离、防腐层发生形变、穿孔、破裂等问题, 都会影响油气管道在储运时的耐腐蚀性。

二、现阶段管道防腐技术应用探讨

近年来, 随着油气管道储运安全稳定重要作用的日益凸显, 针对管道防腐技术的研究也在不断深入, 并在实践中得到广泛应用, 其主要技术成果主要表现在如下几个方面:

1、油气管道防腐层技术

随着生产实践领域的深入广泛使用, 管道防腐层技术近年来得到了迅速发展, 相关技术也日益成熟, 并在较多领域内得到了广泛应用, 特别是在一些诸如“西气东输”大型项目中, 该技术取得了较好使用效果。在管道涂层中, 煤焦油瓷漆、熔结环氧及三层聚乙烯得到广泛应用[3], 在具体应用中, 对于路程较近的管道通常采用聚乙烯胶粘带直接缠绕, 而双层熔结环氧粉末涂层技术则在冷弯管外防腐中得到了很好使用。

2、油气管道内部防腐

在油气管道储运过程中, 管道内部存在大量二氧化碳和硫化氢腐蚀性介质的也极易造成并加剧管道内部腐蚀, 特别是在积水管路地段, 管道开裂的发生概率较其它区域高出很多, 严重影响到正常油气储运工作的开展。对此, 目前已有一种较为广泛使用的管道缓蚀剂:国产GP-1型缓蚀剂, 结合全天候在线监测系统和监测评价技术, 对于极易造成腐蚀的管道环节, 使用防腐剂来改善和提升了管道防腐性能。

3、防腐层技术与阴极保护的配合

对于埋地防护防腐材料而言, 防腐层技术与阴极保护的配合使用在工程实践中得到了广泛使用。作为与涂料技术配合使用的电化学保护手段, 阴级保护技术是基于电化学腐蚀原理发展起来的, 将管道内部的氧化反应主要集中在阳极, 通过牺牲阳极或者其他金属构件来有效保护和抑制阴极的氧化反应。从其设置原理上看, 必须存在阴极和阳极, 并以水或土壤作为电介质形成导电通路, 在具体实践中又可以进一步分为外加电流法、牺牲阳极法和排流保护三种。其中, 外加电流, 主要通过直流电源以及辅助阳极, 将电流通过土壤或者水介质引向被保护的阴极, 直至金属表面的阴阳极电位相同并低于周围环境, 使该金属成为大环境中的“新”阴极。

三、完善油气储运管道防腐的建议

对于防腐技术的深入研究, 在一定程度上有效改进了油气储运管道的防腐性能, 但与世界发达国家相比, 依然存在不小差距, 主要表现在管道寿命评估和补口技术落后, 管道腐蚀跟踪检测技术落后, 所使用防腐涂料也存在诸如成本高、质量不稳定等影响因素。对此, 应该积极加大对防腐技术的研发力度, 加强施工人员技术培训, 不断完善和提升管道防腐效果, 结合管道工程具体施工环境研发选择合理的防腐涂层材料, 并配合使用上述各种管道防腐技术, 切实保障管道使用寿命。此外, 对于油气储运管道所用材料的选择非常关键, 相关材料应具备很好的强度、韧性和焊接性, 应具体施工环境因地制宜的加以选择。防腐层的材料应具备低透气性和低渗水性特征, 具有良好的耐土壤腐蚀性和耐土壤应力性, 并具备良好的机械强度和绝缘性。对于管材外部涂料, 也应结合施工环境灵活选择, 充分考虑防水、防高温以及防酸碱性, 应本着“技术可行、经济合理、因地制宜”的原则落实相关工作。

结语

在油气储运过程中, 管道防腐技术的研究和使用是一项核心技术问题, 也是有效促进油气管道储运工作持续稳定开展的重要保障。本文结合管道腐蚀机理及原因的分析阐述了三种常用管道防腐及技术, 并对如何做好该项工作提出一些建议措施, 旨在能有效促进相关工作的更好开展, 保障国民经济持续、稳定、健康发展。

参考文献

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[2]杨赫.近年我国油气管道防腐技术的应用[J].化学工程师, 2008 (02) :28-31.

篇6：管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析

由于我国经济社会飞速发展城镇化水平不断提升, 因此城市对燃气的需求急剧膨胀, 造成了地下管网建设越加密集, 对其检测与维护难度不断加大。但是由于我国长期以来对地下管网规划与安全管理比较滞后且缺乏相应的技术研究, 因此为燃气管道检测维护带来了不小的困难。

由于燃气管道埋地铺设, 地理环境复杂多变, 随着时间的推移, 在施工土壤腐蚀地面沉降等因素影响下, 管道的防腐层会发生老化发脆剥离脱落, 造成管道的腐蚀穿孔, 从而引起泄漏。如果运用常规方法进行检验, 开挖地面会导致成本较高、交通拥堵、行人不便等种种问题的产生。因此越来越多的燃气管道检测工作采用的都是不开挖的检测技术。从总体上来看, 不开挖检测技术能够很好地做到对埋地燃气管道的外腐蚀情况进行检测。在实际工作中, 经常采用的不开挖检测技术中最具有代表性的就是PCM检测技术。本文简要介绍我们使用的PCM技术检测管道时的精准定位、埋深、防腐层破损点检测方法。破损点开挖验证情况以及在检测中总结出的PCM分析防腐层破损严重程度的一些规律。

1 PCM检测原理

PCM检测技术利用交变电流梯度法, 通过在管道和大地间施加某一频率的正弦电压, 给待检测的管道发射检测信号电流, 在地面上沿路由检测管道电流产生交变电磁场的强度及变化规律。通过管道上方地面的磁场强度换算出管中电流的变化, 据此判断管道的支线位置或破损缺陷等。如图1所示。

注:曲线1 (虚线) 为防护层完好时检漏信号曲线;曲线2为防护层A点有漏点时, 检漏信号曲线.

2 管道防腐层破损点检测

地面电场法是将一个特定频率的检测电信号像阴极保护电流一样, 加载到管道上时, 通过管道的破损裸露点和土壤构成的电压梯度, 在地面上随之建立了一个近似球状的电位分布。越接近破损点的地面, 电压梯度就越大, 管道正上方地面的电流密度就越大, 电位也就越高。一般来说, 管线的防腐层破损面积越大, 其附近的电流密度越大, 地面的电压梯度也就越大。

地面电场法是使用一个灵敏的毫伏表 (A型架) , 测量插入地表的两个电极在地表水平的电压梯度平衡时的输出值。两个电极相距为55厘米, 当其中一个极的电位比另一个高时, 仪器就由此给出漏点方向并计算出电位的梯度值。

3 检测结果处理

3.1 PCM软件数据处理原理

由PCM发射机向管道施加多个频率的电流信号, 用接收机接收同频率的发射机信号。电流在沿管道传送的过程中, 电流的逐渐衰减变化与管道防腐层的绝缘电阻率有关, 反映电流衰减变化的关系式为:

式中, I0:距离为0时的管道电流值, m A;x:距离, m;α:衰减系数, α=F (R, G, C, L, f) 与管道防腐层类型、管道直径、厚度、材质等有关;R:管道纵向电阻率, Ω·m;G:横向电导率, S·m-1;C:管道与大地间的分布电容, μF·m-1;L:管道的自感, m H·m-1;f:外加电流频率, Hz。

将公式 (1) 取对数, 再两边微分, 得d Ln I=-∂dx, 通过测定一系列距离的电流值, 可以求得α。用来表征管道外涂层绝缘电阻的特征参数Rg定义为:

Rg=F (Ф, α) , 根据相关软件和经验公式, 可以求得Rg。

3.2 处理结果分析

PCM配套的软件对处理结果进行分析, 依据电流的衰减变化值, 计算Rg值, 通过Rg, 行业标准规定管道防腐层绝缘电阻率计算等级划分如表1。

4 实例分析

目前, PCM埋地管道防腐层检测技术已经在我国相关领域普及应用, 并且通过开挖验证, 准确率在98%以上, 其中包括一个典型应用实例:针对郴州市某路段阀井检验时发现燃气报警器浓度值比较高, 阀井内没有泄漏点, 但是通过检测发现阀井壁的一侧的浓度值最大, 由此判定阀井外的埋地管道存在漏点, 隧决定开挖抢修。开挖前, 先借助PCM检测系统对现场进行实地检测, 根据所测得的数据预测出渗漏点应该在与阀井相距约1m的位置。开挖检测后得到的结果与预测结果高度吻合, 也就是说, 漏电的客观位置与PCM检测系统所测得的位置是一样的。PCM检测系统在防腐层破损检测中应用, 不仅得到了准确的检测结果, 而且节省了时间和成本, 避免了技术员再做无用功。

5 结束语

采用PCM检测系统对埋地管道外防腐层进行检测, 能够全面掌握防腐层的性能、状态, 同时能准确定位防腐层的破损点, 为开挖和后续的防腐处理提供可靠依据。埋地防腐层检测技术在实际工作中有很大的实用性, 能够为企业的安全运行提供科学有效的数据, 降低运行风险。

参考文献

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