油气管道防腐技术及应用(最新版)

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油气管道防腐技术及应用(最新

版)

Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

油气管道防腐技术及应用(最新版)

前言

自20世纪50年代开始，油气管道的防腐技术就不断的发展，其主要原因是由于石油或天然气管道大多数为金属材料，金属本身在有氧气和水存在的条件下就会发生化学反应，即我们常说的腐蚀现象。腐蚀会造成管道的穿孔、泄露，给生产企业带来严重的财产损失，同时也会给公共环境带来巨大的损害[1]。因此，为了减少腐蚀造成的这些严重的后果，增强油气管道使用的寿命，进一步提高油气管道的防腐技术是十分必要的。这就要求对油气管道的防腐技术有更加深刻的了解与研究。

20世纪50年代以前，国外长油气输管道主要采用石油沥青和煤焦油沥青作为外防腐材料。20世纪60年代，研制出了一些性能很好的塑料防腐材料，例如黏胶带，热塑涂层，粉末融结涂层等[2]。20

世纪70年代以来，由于管道施工遇到一些严酷的自然环境，对防腐层性能提出了更严格的要求，因此，在管道防腐材料的研究中，都大力发展复合材料或复合结构，强调防腐层要具有良好的介电性能、物理性能，稳定的化学性能和较宽的温度适应性能，以达到防腐、绝缘、保温、增加强度等多种功能。三层聚乙烯是在20世纪80年代由欧洲研制成功并开始使用的。一经问世就在许多工程上得到了应用，尤其是欧洲国家，其应用呈不断上升的趋势[3]。

我国管道防腐技术是从应用沥青类防腐层开始，自二十世纪50年代到70年代的东北输油管道都采用石油沥青防腐层。70年代后期到80年代初，随着国外技术材料的引入应用，胶带、夹克、环氧粉末等相继投入使用，而后各种防腐层均有使用[3]。进入90年代后，煤焦油瓷漆开始在我国的西部长输管道建设中得到应用，如沙漠输油管全线采用煤焦油瓷漆防腐层。90年代后期熔结环氧粉末和三层聚乙烯逐渐形成主流，作为最新的防腐材料，双层熔结环氧也有的少量应用[4]。目前，国内油气管道防腐技术已达到了发达国家20世纪末的防腐水平。

经过多年的发展，防腐技术也有了很大的进步与发展。其发展的特点是涂料产品结构发生了根本性改变，其改变方向以节省资源、无污染、经济、高效、有利于生产为原则，并且在美国、中国、加拿大和中东等地区进行区域性试验应用[5]。

第1章管道腐蚀产生的原因及机理

1.1管道腐蚀产生的原因

腐蚀是金属物质在周围的化学、电化学作用下所引起的一种破坏。由于输送的天然气中可能含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性物质和金属起作用，引起化学腐蚀。化学腐蚀的危害主要造成油气管道表面出现凹穴，甚至穿孔。石油天然气管道的腐蚀发生在管道内部、外部及接头部位。油气管道的敷设主要采用埋地、管沟和架空敷。后两者主要用于站场内管道敷设，绝大部分油气管道采用的是地埋敷设方式，对此部分管道的防护是非常重要的。从腐蚀发生的原因分析，油气管道腐蚀与外界环境条件密切相关，另一方面与管道的材料本身、防腐措施的效果有关。

1.1.1外界条件

(1)管道周围介质的腐蚀性。介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关，然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂，准确评定其腐蚀性非常困难。我国石油行业制订出两种评定办法，即:在一般地区，按土壤电阻率大小将土壤的腐蚀性分为弱、中、强三级;对复杂地区，根据土质、土壤状况、电阻率、含水量、pH值等12种因素，用打分办法将土壤分为不腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀和强腐蚀4个等级[6]。在实践中因后者较为烦琐，在长输管道设计中的使用不多。第一种方法比较简单易行，采用比较多，再结合土壤种类、地貌特征及地下水位等，可综合确定土壤的腐蚀性。另外，土壤中的细菌可造成金属的细菌腐蚀，可对防腐层产生影响，这可能与菌群种类有关，如硫酸盐还原菌、酸性细菌等。

(2)周围介质的物理性状的影响。主要包括地下水的变化、土壤是否有水分交替变化等情况，以及是否有芦苇类的根系影响等。

(3)温度的影响。括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高，腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系，同时更受地域差别的影响[7]。