油气管道防腐技术探析

摘 要随着近年来我国油气管道的不断建设,越来越多的油气管道投入到了运营中.但油气管道腐蚀问题也严重制约着我国的管道建设,管道防腐一直以来是管道建设所研究的重点课题.我国每年因为管道腐蚀所带来的经济损失是巨大的,世界各国也一直在积极的研究管道防腐技术,本文就近年来有关管道防腐的技术发展作了简单的探讨.

关 键 词管道；防腐；腐蚀

中图分类号：TE98文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）12-0076-01

自20世纪50年始,管道的防腐技术就开始不断的发展,其主要原因是由于石油或天然气埋地管道在大多数为金属材料,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.我国的油气管道在投入使用一到两年的时间内便出现严重腐蚀的屡见不鲜,特别是成品油管道受到腐蚀,有可能因为腐蚀而造成严重的火灾或爆炸事故.因此,管道的防腐技术一直是世界各国积极研究的重点课题.经过多年的发展,防腐技术也有了很大的进步,笔者就从防腐技术发展的角度来阐释近年来油气管道防腐技术的发展方向和取得的技术成果.

1管道腐蚀的机理

我国现行的输油管道目前仍然大多数为金属管道,金属管道有其固有的缺陷,就是在有氧和水的情况下就会受环境介质的化学或电化学作用而产生反应,例如,由于电极电位的不同,在发生电化学反应的时候,电极比较低的部位就很容易失去电子而形成阳极,在电极的电位比较高的部分,又很容易得到电子,形成阴极,在有氧气和水的情况下,管道就会由于发生这种化学反应而生成铁锈.这种反应对管道来讲是有很大危害的,特别是在管道的内部、管口与接头等防护措施比较薄弱的部位,长时间发生这种化学反应就会引起泄露和穿孔,影响到管道的正常输送功能.

管道腐蚀还与其周围介质有很大的关系,土壤的酸碱性质及其微生物与管道腐蚀的快慢有很大的关系,同时,地下水位出现变化、土壤中水分的交替变化也与腐蚀密切相关；温度的变化对腐蚀程度的大小也密切相连,在周围有介质的情况下温度越高,腐蚀越快.腐蚀不仅仅发生在管道的外部,在管道的内部,由于输送的物质中含有水分和氧,管道的内壁也会发生腐蚀现,导致防腐层破裂、穿孔、变形等物理性变化.有的甚至可以直接破坏防腐层,促成防腐层剥离.土壤应力、外力和材料老化是破裂的主要原因.同时,施工中没有按照规范程序操作,或是材料把关不严等,也容易使管道快速被腐蚀.例如,采用盐酸等化学物质处理金属管道的内壁,也会造成在有结垢是会加快管道内壁的腐蚀.

2涂层防护技术

管道腐蚀与周围的介质有很大的关系,只要隔离好介质与金属管道,那么就能够达到防腐的目的.涂层防腐技术的特点是可以有效的利用防腐蚀材料,把容易腐蚀的金属管道与腐蚀的介质环境隔离,以达到防腐的目的,目前涂层防护技术按材料来划分主要有有机防腐涂层和无机防腐涂层,以下就为大家简单介绍几种防腐涂层.

2.1有机防腐蚀涂层

有机材料具有较强的耐酸碱和耐腐蚀性,在防腐涂层材料中应用的极为普遍.常见的有机防护涂层有沥青、环氧类防腐涂层以及其他有机防腐蚀涂层.沥青最早被作为有机材料涂层应用在管道防腐技术中,这与沥青自身具有较好的耐酸、耐水和耐碱性是分部开的,除此之外,沥青还有较高的绝缘性能,能够很好的粘结在金属管上,有很强的抗剥离的能力,但沥青作为防腐涂层仍有很多的不足,比如它的机械强度差,热稳定性差,容易老化,在植物根茎和细菌的作用下容易被破坏,所以它的应用也有局限性；环氧涂层（FBE）是目前世界上公认的油、气金属管道防腐蚀工艺之一.它具有的优点和同类材料相比,具有更好的防腐蚀性.环氧涂层材料主要成分为环氧树脂、固化剂等,为热固化,其优点为粘结力强性,涂层密度较大,耐盐、碱腐蚀.

2.2无机防腐蚀涂层

有机防腐涂层虽然被大规模的应用,但无机非金属材料具备有良好的耐蚀性、耐磨性、耐高温以及不易老化的特点,也逐步受到人们的重视,比如陶瓷涂层、搪瓷涂层以及热喷玻璃（釉）涂层等.陶瓷涂层作为新型的无机防腐涂层,具备有高稳定性（耐高温、耐腐蚀、抗氧化）的特点,在实际应用中已经有多种制备金属管道陶瓷涂层的技术；搪瓷涂层是近年来兴起的防腐涂层,他有极高的防腐蚀能力,除了氢氟酸外,可以抵抗其他各种浓度与性质的酸性腐蚀剂,其耐盐性能也比其他材料高出很多；热喷玻璃（釉）涂层这种涂层运用的主要原理是对搪瓷技术与热喷涂技术共同使用,管道的内壁通过管道预热以及应用外部热量,同时将釉料传输到关闭内部,进行融化喷涂,让釉料均匀的附着在管壁内部,外部则用高温火焰进行喷涂.该工艺喷涂出的涂层的表面光滑,且阻力非常小,可有效的降低流体输送时的耗能.

3钢塑复合管防腐蚀工艺

钢塑复合管是由普通碳钢管和热塑性塑料管两者使用一系列的复合加工技术,加工工艺而成的材料,为新型的防腐蚀管道材料,热塑性塑料管作为内衬,在化学结构方面具有更多的稳定性,耐腐蚀性也更好.但是由于其与钢材的膨胀系数不相同,两种材料很难完全融合,容易出现鼓泡、皱和不耐负压等不良现象.但最新的工艺出现了新的钢骨架塑料复合管技术,新工艺采用了钢丝编网并高速点焊,同时用塑料挤出填注的技术,使两种材料有机而均匀的粘合到了一起,工艺的稳定性高出了很多,避免了以前出现的分层剥离现象,而且还有双面防腐蚀的能力,这是防腐技术的新发展方向,我们期待者该项技术能尽快广泛的应用于实际生产中.

4结束语

管道输送是现代油气输送的重要手段,既然有管道的建设就离不开管道防腐技术的研究与发展,我们欣喜的看到管道防腐技术这些年来取得了巨大的进步,也在实际应用中得到了广泛的推广,但问题并没有被理想的解决,我们期盼在广大科学工作者的努力下,能推动管道防腐技术更进一步发展,涌现更多更好的新技术为生产提供更多的怎么写作.