输油管线的腐蚀原因及防腐措施分析
2022-11-28刘冰
刘 冰
(大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部,黑龙江 大庆 163000)
0 引言
输油管线在原油运输中具有运输量大、运输距离长、运输成本低、安全可靠等优点,是原油运输最为关键的方式。目前,常见的输油管线施工方式包括了地上和地下两类,受多种因素影响,使得输油管线在运行中容易受到腐蚀,其中比较常见的腐蚀类型包括了化学腐蚀、电化学腐蚀等。针对输油管线的腐蚀问题,必须要明确其原因,及时采取防腐措施进行解决,避免腐蚀问题的进一步发展引发油气泄露的风险,造成严重的环境污染及安全事故,保障原油运输的安全性。
1 输油管线的腐蚀原因分析
1.1 外界环境影响
在目前我国的输油管线工程当中,大部分都是采取埋地的方式,埋藏于地下的输油管线在长期运行的过程中必然会受到土壤的侵蚀,继而造成输油管线的腐蚀问题。针对土壤腐蚀度的测量一般包括两种方法:其一是通过对土壤的电阻率进行测量来评估土壤的腐蚀性;其二是通过对土壤中的含水量、酸碱度等进行测量来评估土壤的腐蚀性[1]。除此之外,土壤中所包含的菌群也会对输油管线造成不同程度的影响,引发输油管线的腐蚀问题。
1.2 自然条件变化
我国的油田工程分布广泛,输油管线的埋设距离长、跨度大,由于输油管线长期暴露于自然环境当中,在不同地域环境下其自然条件也会发生一定的变化,诸如地下水文的分布、土壤的土质、自然环境的温湿度变化等,而自然条件的变化也会对输油管线造成不同程度的腐蚀。
1.3 温度变化
随着输油管线长度的不断增加,其跨越的区域越多,所承受的自然环境的变化越大,外界温度的变化也会越加明显。当输油管道所处的地域环境温度较高时,输油管线内的金属元素也会越加活跃,如果外界环境中存在电解质,就会产生化学反应,加快输油管道的腐蚀;此外,输油管线埋设的深度也会影响其受温度变化的程度,继而决定其腐蚀的情况。
1.4 施工质量影响
在输油管线工程施工当中,受多种因素影响会对工程施工的质量造成干扰,如果在输油管线的选材方面质量管理不利,使得一些防腐等级较低、厚度较薄、耐腐蚀性较弱的劣质材料混入其中,必然会加剧输油管道的腐蚀现象;此外,在施工中如果施工人员的责任意识不强,技术水平不足,在输油管线安装中存在质量隐患,也会降低输油管线的抗腐蚀性,引起输油管线的腐蚀问题。
1.5 介质影响
在输油管线的运行过程中,主要由于输油原油、天然气等物质,在这些运输介质当中,本身就存在着一定的腐蚀性,会对输油管线造成一定程度的腐蚀。
2 输油管线的防腐措施
2.1 使用高耐腐材料
随着科技水平的不断提高,针对输油管线耐腐蚀的相关技术水平也在不断提高,大量高耐腐材料在输油管线工程中的应用显著提高了输油管线耐腐蚀的性能。在进行输油管线工程的设计施工时,应当综合考虑项目的造价预算,尽可能选择耐腐性能良好、使用寿命长的材料;同时,还需要兼顾此类材料的成本问题,做好预算管理,在预算范围内尽可能提高施工材料的抗腐蚀性能。
2.2 添加防腐涂层
为了进一步提高输油管线的防腐性能,可以通过在输油管线的内壁涂抹防腐涂层的方式,将输油管线与运输的介质互相隔离,从而起到保护输油管线,减少腐蚀现象的目的。目前,在输油管线防腐当中比较常用的防腐涂层重要包括了红丹油性防锈漆、红丹醇酸防锈漆等,在使用过程中可以首先使用此类防腐涂层进行涂刷,在防腐涂料完全干燥后再使用面漆进行涂刷,通过这样的方式可以增加防腐涂层在输油管线内壁的附着力,提高输油管线防腐蚀的性能[2]。
2.3 添加缓蚀剂
针对输油管线工程中一些比较容易发生腐蚀现象的区域,可以通过添加缓蚀剂的方式对输油管线进行保护,达到抗腐蚀的效果。具体而言,通过添加缓蚀剂,可以借助于缓蚀剂的作用,在输油管线的表面形成一个金属保护层,这就可以有效的提高输油管线的抗腐蚀性,减少自然环境、土壤、温度等外界因素对输油管线造成的腐蚀。同时,缓蚀剂的加入并不会对输油管线的屈服强度造成影响,并且缓蚀剂本身的成本较低,适用的范围比较广,可以达到控制成本的目的。尤其是针对一些已经发生腐蚀现象的输油管线,通过添加缓蚀剂也可以对发生腐蚀的部分进行有效的控制和防护,减少输油管线进一步腐蚀的情况,也可以减少因更换输油管线而引发的安全风险和投入的巨大成本。
2.4 采用阴极保护技术
输油管线埋设的区域受诸多因素的影响其腐蚀问题比较复杂,检测的难度也相对较高,一些腐蚀的情况不易识别,如果因腐蚀问题的进一步加重引发了输油管线穿孔,就会造成原油、天然气等运输介质的泄露,不但会对生态环境造成严重污染,也会引发安全风险。尤其是电化学腐蚀的现象,会对输油管线造成极大的损害。针对这种情况,可以借助于阴极保护技术,通过牺牲阳极的方式对输油管线进行保护。但是由于输油管线内部的空间比较狭窄,且空气流通性较差,在应用阴极保护技术时必须要考虑环境因素,做好设计规划,妥善的处理管线内的氢气及氧气,避免引发安全风险。
3 结语
输油管线的运行关系到了原油、天然气等介质安全稳定的输送,由于输油管线工程距离长、跨度大,受多种因素影响容易对输油管线造成腐蚀,如果忽视了输油管线的防腐工程,随着腐蚀现象的不断加重会引起严重的安全风险。这就要求相关单位必要加强对输油管线腐蚀问题的研究,明确引起输油管线腐蚀的原因,采取相应的防腐措施,做好对输油管线的保护,避免因腐蚀问题引发输油管线运行的安全问题。