油气储运中管道防腐工艺设计与应用

油气储运中管道防腐工艺设计与应用

韩彤

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气公司 ， 内蒙古自治区赤峰市 024000

摘要：近些年来，我国城市化发展的迅速提升，我国社会经济也在不断发展，人们对于能源的需求越来越大，这无疑增加了能源储运的压力。在我国现有的能源体系中，石油和天然气一直占据着主导地位，为了满足人们的生活和生产需要，往往都要通过储运的方式来实现能源均衡。但是，在输送石油和天然气的过程中，很容易对输送管道造成不同程度的腐蚀，不仅影响储运质量，而且还存在一定的安全隐患。鉴于此，加强对油气储运中管道防腐工艺设计与应用的深入研究迫在眉睫。

关键词：油气储运；管道；防腐工艺；设计应用

引言

油气储运工程包含多方面内容，主要为长距离输送管道、储油装卸、油气田集输以及城市输配等多个系统，这些系统组成了油气从加工到分配再到最终的销售体系全过程。当下工农业等发展势头猛烈，各行业对于油气能源的渴求日趋增多，推动了油气储运工程大力发展，成品油与天然气的管道输送网络形成并逐渐成熟。但是，依旧有一些问题是油气储运管道投入使用后需要应对的，这当中管道腐蚀是影响储运安全的最大问题，因此管道防腐技术以及在油气储运中的应用，是油气储运工程备受重视的方向。

1管道防腐的重要性

能源不仅影响着世界政治经济格局，还关系到一个国家的和平与安定，是关乎人类社会生存和发展的物质基础，在国民经济中具有重要的战略地位。但是我国经济发达的城市分布在沿海地区，其油气资源却相对贫乏，而油气丰富的地区，又处在西部经济欠发达的城市，对资源的需求相对较低，这种资源分布的不均匀性，对我国经济的发展造成了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展，根据能源需求的不同，我国建设了像西气东输、南水北调等系统性工程，这些工程既解决了经济欠发达地区，能源换经济的问题，也解决了经济发达地区能源紧缺的问题。作为这些系统工程建设的主体之一，能源的储存和运输，占有十分重要的比重，其中油气管道和设备的防腐蚀，对于这些系统工程来说，更是重中之重。在实际使用过程当中，很多因素都会直接导致管道及设备的腐蚀，所以通过科学的方法，对管道防腐技术进行研究，保障油气运输设备和管道的防腐安全性，对保障油气输送系统的安全性能至关重要。

2管道腐蚀的原因

2.1受外部环境的影响

通常情况下，在天然气储运过程中，当管道出现了腐蚀问题时，主要与稳定、腐蚀性介质、介质物理性状以及施工技术等方面有着密切的联系。因为在不同地域中，其环境之间具有非常明显的差异，这就造成土壤内部各元素之间也存在差别，在土壤当中含有一定的微量元素，而酸性与碱性介质占据比例比较大，这些腐蚀性介质的存在，是造成管道出现腐蚀现象的重要原因。另外，在土壤当中涉及到了一定的水分，而水分当中会包含一定的氧化物质，当土壤中的水分与地下水位发生变化时，就会在很大程度上提升管道腐蚀速度，同时也会对管道表面质量带来一定的破坏现象。

2.2介质因素

油气管道中储运的原油中含有碳、氢、硫、氮、氧、氯等元素，以及多种类型的金属离子、杂质等。其中非碳氢元素的化学稳定性较差，易发生化学反应，形成腐蚀性物质。因此，油气储运管道中介质具有易腐蚀性特点。腐蚀性物质长期作用于管道金属结构，就会形成腐蚀层、氧化层，并不断剥落，造成管道壁变薄。杂质及介质等在流动状态下还对管道内部具有冲击力。介质对管道的腐蚀速度受介质流速、介质温度、环境等因素的影响会发生变化。埋设在不同环境中的油气储运管道发生的腐蚀速度不同。这是因为土壤、空气、水下的酸碱环境、温度、湿度等不同，导致管道腐蚀情况的差异性。一般介质流速越快，管道腐蚀速度越快；温度与湿度也与管道腐蚀呈正相关性。此外，空气中的沙尘等，也会加速管道腐蚀的速度。

2.3管道自身方面的影响因素

通常情况下，由于各种类型的油气管道，在材质方面也存在着很大的差异性，所以，影响腐蚀方面的因素也不一样。当管道被运用到油气储运的过程当中，实际上，针对油气中的不同类型化学成分来说，显然十分复杂，如此，容易由于运输、储存工作不到位，进而造成相应的化学因子发生了不良反应，以便带给管道与其接触面严重的腐蚀影响，一方面，降低了管道运输工作的效率，另一方面，则导致管道运输的安全性无法获得有效地保障。系统研究和分析管道自身方面的影响因素非常关键，有助于进一步增强管道防腐工作的成效，其实践价值是非常大的。

3油气储运中管道防腐工艺设计与应用

3.1管道喷涂防腐技术

针对天然气储运中管道腐蚀现象，首先，可以通过对管道喷涂防腐技术的利用，对埋地天然气管道腐蚀问题进行合理解决。将单层熔结环氧粉末作为涂层，然后将改性熔结环氧粉末作为防护层，在对双层防腐技术应用的基础上，有利于防腐蚀能力的不断提升。另外，在对这项技术进行使用时，有助于在管道外部形成耐高温和抗冲击的体系，这对于提升管道方程机械性能有着非常重要的作用。其次，通过对热喷涂防腐技术的充分利用，可以在管道内部产生一定的隔离效果，通常情况下，在对这项技术进行应用的过程中，需要将铝和锌喷涂在金属表面，在此基础上可以形成相应的防腐涂层，并且保证具有非常强的附着力。最后，还可以利用聚脲弹性体材料，然后对管道防腐涂层进行喷涂，因为聚脲弹性体材料本身具有非常好的连续性与致密性等特点，通过这些优势作用的发挥，可以避免外界腐蚀物质进入到管道当中。另外，喷涂防腐技术在应用过程中还能发挥出非常好的防腐性能，所以，即便在温度变化的情况下，也能体现出非常好的适应性。

3.2阴极保护措施

管道腐蚀的种类有很多，其中就包括电化学腐蚀。与介质腐蚀不同的是，电化学腐蚀具有一定的特殊性，常规的防腐涂层技术难以防止电化学腐蚀的发生。为此，技术人员可以通过阴极保护措施来强化防腐效果，争取在完善防腐技术体系的同时，也能提高防腐技术的针对性和有效性。（1）阴极保护措施的适用条件。通过上述内容可以看出，阴极保护技术主要针对的是电化学腐蚀，因此其首要条件就是腐蚀介质必须要具备导电性，只有这样，才能实现起到保护的作用。其次，为了实现长效保护，管道材料还必须要具备较强的电子吸引力。最后，管道内部还需要做好绝缘措施。（2）阴极保护技术的类型。目前，我国普遍使用的阴极保护技术主要分为3类：①排流保护技术；②外加电流保护技术；③牺牲阳极保护技术。这3种阴极保护技术在原理上有所不同，这就要求技术人员必须要结合实际情况选择合理的保护措施，从而获得理想的防腐效果。

3.3氧化模型缓蚀剂

氧化模型缓蚀剂最常用的有铬酸盐、亚硝酸盐等。他们属于强氧化剂，在没有水氧条件的情况下也能与金属发生反应，发挥出阳极区氧化成膜的作用。非强氧化作用的氧化膜型缓蚀剂是根据阻抑腐蚀反应发挥对阳极的保护作用，在阳极区形成氯氧化物、氧化物等来延缓管道腐蚀作用。由此可见，缓蚀剂应用的关键作用是促进金属管道表面形成保护膜。该类型缓蚀剂不适合应用于氯离子、高温及介质流速较快的油气储运管道。至于保护膜对金属管道保护的作用，还要根据情况湿度调整缓蚀剂浓度，起到平衡管道防腐保护和经济效益的目的。

结束语

目前油气能源分布的区域和需求的区域严重失衡，为了顺应我国的经济发展和满足各行各业的对油气能源的需求，必须确保油气能够安全运输和及时送达，因此对油气储运系统建设的要求更加严苛。当下油气资源主要还是依靠管道运输的方式进行输送，其管道腐蚀问题是影响运输安全的主要因素，管道防腐技术应在油气储运中全程应用，将管道发生腐蚀问题的可能性降到最低，使油气储运更加可靠和稳定。因此工程单位应根据实际情况使用相应的管道防腐技术，充分发挥管道防腐技术的效用，为油气的安全储运提供保障。

参考文献

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