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油气管道腐蚀与防护技术研究探讨

发布时间:2019-09-04 16:24

管道输送流体具有成本低、等优点,是应用最为广泛的流体输送方式。但由于管道大都埋于地下,会受到输送介质、土壤、地下水以及杂散电流的腐蚀,腐蚀会导致管壁变薄,甚至穿孔泄漏,最终使管道失效,这不仅造成了巨大的经济损失和资源浪费,同时,泄漏物还会造成环境污染。据统计,全世界每年因腐蚀损失掉大约10%~20%的金属,造成的经济损失超过1.8万亿美元。中国工程院调研结果表明,2008年我国因腐蚀造成的经济损失就高达1.2万亿至2万亿元人民币。目前学者对管道腐蚀的研究主要集中在防腐涂料的研制、缓 蚀 剂的、腐蚀的检测、腐蚀预测模型的建立等。
一、输油管道的腐蚀与防护
石油中含有大量的烷烃、环烷烃、芳香烃等物和无机物,因此输油管道的腐蚀机理和防护方法相对输水管道复杂。
油品中掺杂了CO2、H2S、SO2等气体,这些气体溶于水生成碳酸、硫 酸会造成酸腐蚀。油品中的泥沙在输送过程中能够冲刷管道破坏管道壁的钝化膜,产生磨损腐蚀。油品中的溶解氧和硫 酸盐还原菌等微生物以及温度、压力、流速流态变化等因素的协同作用也会对不锈钢管件管道构成严重的腐蚀。
目前,对输油管道内腐蚀的防护方法有添加化学药剂、内涂衬里保护和阴极保护技术。
对于不同介质和使用条件,选用合适的金属材料也是降低管道腐蚀的方法。
油气管道泄露的检测方法有超声波法、漏磁法、涡流法等,但检测时需要逐点扫描,费用高,效率比较低,因此在长输管道的检测方面不能应用。
二、输气管道的腐蚀与防护
气主要成分是CH4,还含有少量C2H6,C4H10、CO2、CO、H2S等,另外在气运输的过程中会伴有水蒸气,流动介质的温度、压力降低可以使水蒸气液化,并与CO2、H2S形成酸从而腐蚀管道。电化学腐蚀也是不锈钢弯头管道腐蚀的一个重要因素。钢在气相和液相环境中会发生坑蚀,并且在含湿H2S的气介质中还会产生硫化物应力腐蚀。气体的流速、温度、压力对管道的腐蚀速率也有影响。
目前,用于输气管道防腐的技术有涂层技术、电化学保护技术和缓 蚀 剂防腐技术。不锈钢弯管管道涂层技术包括防蚀涂层、复合涂层、三层聚乙烯/聚丙烯涂层、环氧粉末涂层和液体聚氯脂涂层。其中,三层聚乙烯在方面效果比较好。由于液相缓 蚀 剂接触不到管道顶部,湿气管道的顶部管线腐蚀一直是一个问题。
目前,输气管道外腐蚀的检测方法有管-地电位测量法和管内电流测量法,内腐蚀检测有漏磁通法和超声波检测法。还有学者提出探测球法、半渗透检测管法、声发射技术法。