输油管道腐蚀种类及防腐办法
输油管道腐蚀种类及防腐办法
摘 要:输油管道的使用优点日益突出,埋地管道的腐蚀严重影响其使用寿命和所输油品质 量,甚至造成泄漏污染环境。文章通过对金属管道的腐蚀机理分析,了解腐蚀发生的原因, 提出有效的防护措施。
关键词:输油管道;腐蚀;防止 随着国民经济的发展, 管道输油的优点日益突显出来。 输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢 管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。 但无论采用那种方式, 当金属管道和四周介质接触时, 由于发生化学作用或电化学作用而引 起其表面锈蚀。 这种现象是十分普遍的。 金属管道遭到腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能 方面都将发生变化, 影响所输油品的质量, 缩短输油管道的使用寿命, 严重可能造成泄漏污 染环境, 甚至不能使用。 由于金属腐蚀而引起的损失是很大的, 因此,了解腐蚀发生的原因, 采取有效的防护措施, 有着十分重大的意义。 埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由 于输送介质的影响, 会对管道主体造成严重的腐蚀, 致使管道存在潜在的运行风险。 利用先 进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、 跨越及管线低点阀室情况进行检测, 通过对管道的 防腐层及阴极保护做全面检测与评价, 全面掌握管道的腐蚀状况, 对下一步运行提出合理化 运行方案。
1 输油管道腐蚀状况阴极保护系统检测
1.1 阴极保护原理
由于金属本身的不均匀性, 或由于外界环境的不均匀性, 都会在金属表面形成微观的或宏观 的腐蚀原电池。
1.2 钢质管道腐蚀检测手段
目前,通常情况下,对于钢质管道腐蚀状况检测手段主要采用常规参比电极法、 CIPS (密
间隔电位测试)、DCVG (直流电压梯度法)法三种。
1.3 输油管道不停输密间隔电位检测 密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。 检测是在
有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化(一般是每隔 1〜5m测量
一个点)来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时得到 ON/OFF 两种管地电
位。测量时在阴极保护电源输出线上串接断流器, 断流器以一定的周期断开或接通阴极保护 电流,从一个阴极保护测试桩开始,将尾线接在桩上,与管道连通,操作员手持探杖,沿管 线每间隔大约
3m 测量一点, 记录每个点的 ON/OFF 电位, 得到沿管道长度方向的管对地 电位间两条曲线。为了去除其他电源的干扰,直流电压梯度法( DCVG )测试技术采用了不
对称的直流信号加在管道上。由一个安装在阴极保护电源阴极输端的周期定时中断器控制。
2 输油管道腐蚀种类 根据金属腐蚀过程的不同点,可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
2.1 化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如,金属裸露在空气中,与空气 中的
O2、 H2S、 SO2、 CI2 等接触时,在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和 干燥的空气里并不腐蚀, 单在高温下就轻易被氧化, 生成一层氧化皮, 同时还会发生脱碳现 象。此外, 在油品中含有多种形式的有机硫化物, 环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学 腐蚀。
2.2 电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时,由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。
它和化学腐蚀不同, 是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气, 土壤、湖
泊、海洋接触。这些介质中含有 CO2、 SO2、 HCI 、 NaCI 及灰尘都是不同浓度的电解质溶 液,金属本身由于含有杂质, 由于铁元素和杂质元素的电位不同, 所以当钢铁暴露于潮湿空 气中时,由于表面的吸附作用, 就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小, 但仍
能电离成H+离子和0H-离子,在酸性介质的大气环境中 H+的数量由于水中溶解了 C02、
S02等气体而增加。因此,铁和杂质就似乎放在含有 H+、OH-、HS03-等离子的溶液中一
样,形成了原电池。铁为阳极,杂质为阴极。由于铁和杂质紧密地接触,电化学腐蚀作用得 以不断进行。铁变成铁离子进入水膜,同时多余的电子移向杂质。 水膜中的Fe2+离子和0H- 离子结合,生成
Fe(0H ) 2 附着在铁表面,这样铁便很快遭受腐蚀。该腐蚀实际上是在酸 性较强的情况下进行的。
在一般情况下, 假如铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液, 则 在阳极也是铁氧化成 Fe2+离子,在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子:阳极
2Fe=2Fe2++4e阴极 O2+2H2O+4e=4OH-,所以介质中不仅 H+离子能引起金属腐蚀,含有 氧时也能腐蚀。
2.3 腐蚀的防止地下管道的腐蚀主要有电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和微生物的腐蚀等。影响 金属腐蚀的因素包括金属的本性和外界介质两个方面。 就金属本身来说, 金属越活泼就越轻 易失去电子而被腐蚀。 外界介质对金属腐蚀的影响也很大, 假如金属在潮湿的空气中, 接触 腐蚀性气体或电解质溶液,都易于腐蚀。
3
输油管道的防腐一般采用如下方法:
3.1
上管道外防腐根据以往经验, 普遍认好以红丹油性防锈漆、 红丹醇酸防锈漆等作底漆。 这些 漆防绣性能好, 与钢铁表面附着力强。施工现场用樟丹和清油现配,要把握好比例:一般按 下面比例配制:樟丹 56.6%、清油 37.8%。另外,加汽油或煤油 5.6%左右,以利调和快干。 待底漆干燥后,
均匀涂刷两遍面漆。 面漆材料有很多种, 但使用较多的为铝粉漆。 铝粉漆漆 膜平滑、 坚韧、 附着力强, 并有金属光泽。 施工现场配制时, 其配比为: 铝粉: 清油或清漆: 溶剂汽油。
3.2 埋地管道的防腐绝缘
3.2.1 内防腐由于油品的洁净度不同,油品中仍残留一些杂质,水分、微生物,前面也提到 过,因为这些残留物的存在,管道内壁也会形成原电池, 造成腐蚀,产生的锈片将严重影响
油品质量。一般内防腐采用 036 耐油防腐涂料。该涂料化学稳定性好,机械性能高,不污 染油品,使用方便。施工中要求对底材处理,用喷丸除锈,质量应达到国标 Sa2.5 级。做
两道 036-1 底漆,再涂两道 036-2 面漆。按规定严格控制涂漆厚度。
3.2.2外防腐埋地管道的防腐绝缘,一般分三级;当土壤电阻率 <20 Q时采用特加强绝缘; 20QW当土壤电阻率<50 Q时采用加强绝缘;当土壤电阻率》 50 Q采用普通绝缘;施工中 按国标除锈,
采用环氧煤沥青和玻璃丝布进行防腐绝缘, 其耐油性, 耐细菌腐蚀性和优异的 抗阴极剥离性,适用于各种环境。
4 埋地管道的电化学保护除了上述涂料防腐保护外, 还可以配合牺牲阳极保护。 在电化学腐 蚀中,
金属电位高的为阴极,电位低的为阳极,电流从高电位到低电位,低电位金属失去电 子而被氧化,
产生腐蚀。 如找出另外一些金属的电位比管道低, 这些电位较低的金属失去电 子而被腐蚀。保护了埋地管道, 这种做法叫牺牲阳极保护。一般采用镁阳极和锌阳极。 具体 做法按着《埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》执行。
参考文献
[1] 宋晓琴.金属腐蚀与防护.
[2] 杨筱蘅,张国忠.输油管道设计与管理 [M] .
石油大学出版社, 1995.
[3] 黄春芳. 原油管道输送技术 [M]. 石油工业出
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护
摘要:在油气地面工程中,管道是输送石油资源的主要设施,随着我国经济发展水平的提高,对能源的需求逐渐增加,对油气管道的高效利用产生了积极影响。在实践中,为提高油气管道的技术应用效果,延长埋地管道的使用寿命,有必要了解管道发生腐蚀的相关原因,积极探索切实有效的防护方法,提高管道的安全性能,避免油气管道的潜在应用价值受到不利影响,使管道处于安全稳定的应用状态,以保持良好的油气供应,具有重大的社会经济效益。本文对埋地钢质管道的腐蚀及防护类型进行调查分析,以供参考。
关键词:钢管;埋地;腐蚀和保护
1前言
埋地管道大多所处环境复杂,运输介质大多具有腐蚀性,因此会出现本体破裂、穿孔等情况,严重影响管道的使用性能和安全性,影响管道的运行寿命。如果管道被腐蚀、穿孔,将导致运输介质泄漏,威胁人们的生命健康、财产安全和社会稳定,并造成巨大的经济损失,因此,埋地管线的腐蚀防护研究,具有重大的现实意义。
2管道腐蚀
管道腐蚀是指管道金属与其接触的固体、液体或气体介质发生化学反应的过程,主要分为电化学腐蚀和化学腐蚀。化学腐蚀是管道金属由于化学作用而发生的腐蚀。例如,金属溶解在汽油和酒精等非电解质中,或在干燥空气中腐蚀。化学腐蚀是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。电化学反应是指金属与电解液接触,产生电流效应,金属原子会失去电子而被氧化,在这个过程中会产生电流。金属管道的缺陷会提高管道的渗透性,增加金属管道的腐蚀介质和碳化程度,使金属管道的腐蚀越来越严重。金属管道的腐蚀和膨胀也会导致其不断开裂,腐蚀与管道缺陷的相互作用会进一步促进金属管道的腐蚀和破坏。随着石油工业的发展,石油的管道输送受到了特别的重视。管道埋于地下,受酸、碱、盐等腐蚀因素的影响,造成管道外防腐层损坏、老化、开裂,导致管道穿孔、泄漏,甚至起火、腐蚀、爆炸。同时,也会导致环境污染和资源浪费。有必要研究一种更有效的油气气埋地管道腐蚀防护优化方法,对保障油气管道的运行安全具有重要意义。油气管道的腐蚀因素是多种多样的,需要有效、准确地分析油气管道腐蚀因素,设计油气管道腐蚀检测方法,保障油气管道安全运行。
油气储运过程中管道腐蚀的原因及防腐措施
油气储运过程中管道腐蚀的原因及防腐措施
发表时间:2017-06-30T16:56:48.397Z 来源:《防护工程》2017年第3期 作者: 康云
[导读] 本文主要分析了一下油气储运过程中导致管道腐蚀的原因和一些相关处理办法。
中国石化销售有限公司华中分公司 湖南省长沙市 410000
摘要:一个国家的工业发展离不开能源的支持,而油气的运输又跟人们的日常生活和国家发展显得那么密不可分,但是在油气储运过程中
遇到的管道腐蚀问题却给能源运输带来了极大的难题。所以在现在的油气储运过程中,必须对能源运输的关键提高重视。本文主要分析了
一下油气储运过程中导致管道腐蚀的原因和一些相关处理办法。
关键词:管道防腐;油气储运;能源发展
1.在油气储运中做好管道防腐工作的必要性
首先,从能源的角度来讲,现阶段我们每个人都意识到了能源的重要性,能源充足的国家其发展程度也相对较高,而且各个国家都已经制定了相应的能源开发和储备战略。油气能源作为一种重要的能源资源,其需求量越来越广泛,所以这就给能源储运工作带来了极大的
挑战。从某种意义上讲,油气能源的安全储运既能够保证国家经济平稳快速地发展,又能提升我国人民的生活水平。从地理环境的角度来
看,我国的地理面积十分广阔,用地大物博来形容再贴切不过。然而,由于辽阔的地理面积,在能源的分配上也出现了相应的问题:各个
地区的能源分配不均。
现阶段,由于科学技术的提升和普遍应用,能源分配不均的制约作用也逐渐被缩小,我国在均衡能源、合理配置能源方面已经取得了一定
的进展,比如说:北煤南运、西气东输工程等,这些都是我国在能源分配方面的有效尝试,这些工程极大地造福了我国大部分地区的人民
群众。
2.油气储运过程中管道被腐蚀的原因
2.1外界因素
油气储运过程中管道被腐蚀的原因通过对国内外油气储运行业在管道应用中的实践分析,可以发现油气储运过程中导致管道受到腐蚀的原因主要有三个方面即外界因素、油气的性质以及防腐措施不当。
输油管道腐蚀原因及防腐措施
第33卷第2l[JJ(2014.()2)(技术纵横) 输油管道腐蚀原因及防腐措施 李亚光 中原石化工程有限公司 摘要:油管是注水管柱的重要组成部分,注水管柱的腐蚀主要是井下油管的腐蚀以及分层 注水管柱工具的腐蚀。由于油管是由不同的金属和非金属组成的合金钢管,当油管在强电解质 溶液中工作时易被腐蚀;在油井中还存在着大量的CO ,CO 溶于水后对油管具有强烈的腐蚀作 用;此外,氧气也容易对油管产生腐蚀作用。对于含有H。S、CO 的油气井,主要采用添加缓蚀 剂的方法来控制腐蚀。采用内衬层是抑制钢质管道内壁腐蚀的主要方法。 关键词:油管腐蚀;保护措施;缓蚀剂;内衬层;有机涂层 doi:10.3969 ̄.issn.1006—6896.2014.2.059 1 腐蚀原因 油管是注水管柱的重要组成部分,注水管柱的 腐蚀主要是井下油管的腐蚀以及分层注水管柱工具 的腐蚀。如果油管发生腐蚀将使注水管柱失去正常 的功能。不同的油田、不同的油井由于地质条件不 同,其腐蚀程度也不同。部分油田的注水管采用普 通注水管,其腐蚀现象比较严重。在井口至井深2 000 m的范围内,油管的腐蚀程度按照从上到下的 顺序逐渐减轻。油管发生腐蚀时产生瘤状或块状结 构,部分油管腐蚀严重时会导致油管本身和丝扣发 生穿孔现象。一般在2 500 m井深处管柱开始出现 结垢现象,严重时积垢甚至能够将管柱底部的尾管 和十字架堵住。油管的腐蚀原因主要有: 在井下遇到高温、撞击或硫化氢气体腐蚀等恶劣环 境时易碎裂。重新更换活键上的卷销,将原来的单 层卷销更换成多层卷销。要求卷销质量好,弹性 强、不变形,韧性好、不易碎。对母枪保护套上固 定活键的卷销进行改造后,母枪保护套无一脱落。 3.4活键位置固定牢固 在原固定活键位置的对面重新增加一个活键, 将卷销更换成螺丝,把卷销孔车成螺纹,并用螺丝 固定。这种方法结构简单,材料轻便,不影响母枪 体内过线,维修操作灵活方便,减少了现场施工风 险。通过增加一个活键后,母枪保护套无一脱落。 3.5改变对接方案,提高机械动力 (1)根据井况变化将母枪扶正器居中,以增加 对接准确度。 (2)母枪枪体由原来的光面直体结构改造为塔 式结构,以提高机械动力。 (1)从化学因素分析,只要存在电解质、导 体、阳极、阴极就能够发生电化学反应。随着油田 开采时间的加长,油井中水的含量不断上升,这些 水往往含有KCl、NaC1、H。S等化合物,这些物质 在水中容易形成比较强的电解质溶液。由于油管是 由不同的金属和非金属组成的合金钢管,当油管在 强电解质溶液中工作时,因不同离子的活性不同, 从而在油管的表面形成了许多微小的电池,其中铁 元素成为阳极,比铁元素地位高的离子成为阴极, 形成了一个化学电池,在电解液的腐蚀下铁原子被 氧化成为铁离子。 (2)在油水混合物中含有大量的细菌微生物, 对金属有腐蚀性的细菌能够对油管产生严重的腐蚀 作用。根据研究发现,油管细菌的腐蚀绝大部分都 3.6改进通径规 将通径规进行改造,设计加工环比较粗、能 活动、无焊点、不易损坏脱落的新型通径规,淘汰 老式有缺陷的通径规。改造后的通径规可使泥浆充 分循环,对接管柱内壁无异物。 4 结语 水平井测井是一个复杂的系统工程,正确应用 水平井传输工具是测井成功的关键。措施方案实施 后,对水平井传输测井情况进行了38口井的连续 统计,仅有2口井对接失败,对接一次成功率达到 94.7%,。 [第一作者简介]胡亚鹏:工程师。2004年毕业于 西安石油大学测控技术及仪器专业,现在河南石油 工程有限公司测井公司完井测井分公司从事测并工作。 (0377)63835435、383153918@QQ.corn (栏目主持樊韶华) 油气田地面工程(http://www.yq-l:dmgc.corn) 一91一 / 第33卷第2期(2014.02)(技术纵横) 是由硫酸盐细菌引起的。尽管在施工的过程中已经 对回注水进行了杀菌处理,但是效果并不好,在注 水管、油管以及套管的空间中仍然存在一定数量的 细菌。此外,在回注水中还含有一定数量的铁细 菌,铁细菌在氧化亚铁的催化作用下,能够形成大 量的氢氧化铁附着在管道的内部,影响了油管的正 常使用。 (3)氧气也容易对油管产生腐蚀作用。当油管 的内、外表面都裸露在含有氧气的介质中,在金属 介质的表面就会发生吸氧反应,最终形成铁的氢氧 化物,这些氢氧化物不断地堆积而形成鼓泡,最终 导致鼓泡下的金属形成坑蚀。 (4)在油井中还存在着大量的CO ,CO 溶于 水后对油管具有强烈的腐蚀作用,在酸碱度相同的 水溶液中,CO 的腐蚀程度超过了盐酸。CO 形成 的腐蚀和结垢产物堆积在油管的表面形成腐蚀产物 膜,它能够阻止反应的进一步进行,对油管具有一 定的保护作用。但是在冲刷的环境中腐蚀产物膜难 以依附于油管表面,而且暴露出了油管的金属基 体,导致腐蚀速度加快。 2 防腐措施 2.1采用缓蚀剂防腐 对于含有H。S、CO 的油气井,主要采用添加 缓蚀剂的方法来控制腐蚀。将缓蚀剂加入到井液 中,从而在油管的表面形成了一层具有密封性的薄 膜,将金属原子和腐蚀介质有效地隔离开来,以达 到防止油管腐蚀的目的;同时缓蚀剂加入到油井 中,在油管内部所形成的保护膜还能够起到润滑的 作用,减轻了油管的磨损。缓蚀剂主要使用的是 仲、叔胺的衍生物,伯、仲、叔胺以及季胺类盐, 同时还有以多元醇有机磷酸酯为主的缓蚀剂。例如 中科院研制的IMC一80一ZS型缓蚀剂可以使油管的 使用寿命平均延长2倍以上,对于C0。含量比较高 的油井,该缓释剂可以使油管的寿命延长4-5倍; IMC一80__N型缓蚀剂可以有效地控制H S所引起 的腐蚀,而且对于局部防腐具有良好的效果。 液态类的缓蚀剂在使用过程中存在很多问题, 而固体缓蚀剂由于具有一系列良好的特性,如不容 易被气体、液体带出,施工方便,费用低,逐渐地 取代了液体缓蚀剂。此外,固体缓蚀剂不仅能够有 效地防止油管腐蚀,同时还对抽油泵等井下金属工 具起到良好的保护作用。虽然固体缓蚀剂的投资成 本比较低,但是有效期也比较短,即便是效果最好 的固体缓蚀剂其有效期也只有10个月左右。如果 要长期使用,其投资成本比较高。 2.2采用有内衬层和有机涂层的油管防腐 采用内衬层是抑制钢质管道内壁腐蚀的主要方 法,通过内涂内衬所产生的覆盖层将金属原子和腐 蚀性介质有效地隔离开来,从而达到防腐蚀的作 用。可以应用的内衬层和有机涂层的油管主要有以 下几种: (1)玻璃钢油管。主要通过对油气井下的钢管 内壁的保护来提高其抗腐蚀的能力。这种油管的使 用寿命长,而且对环境具有良好的适应能力,耐高 温效果好,最高可以达到120。C。此外其介质的流 动性好,不结蜡、不结垢,不容易发生堵塞现象。 该油管在使用时需专用的接头。 (2)高压玻璃钢油管。采用连续玻璃纤维浸人 树脂的方法,缠绕到一定厚度,再经过一系列的处 理后而形成的油管,这种油管具有良好的抗腐蚀作 用和抗结垢能力。该油管材料强度低,对高温没有 抵抗能力,损坏之后无法修复;同时油管内径小, 使用要求高,价格比普通的油管高,这些因素都限 制了其使用范围。 (3)不锈钢内衬油管。在普通的油管内部焊接 一层0.5 mm不锈钢作为内衬,内衬是将不锈钢材 料卷成筒状后焊接而成的。在焊缝密封的条件下, 不锈钢内衬油管的防腐效果比较好。 2.3控制c0 腐蚀的方法 在大涝坝凝析气田的生产中存在CO 等腐蚀介 质。为了解决油管的腐蚀问题,特别是控制CO 和 其他流体的冲刷腐蚀,可以考虑采用环空保护液、 封隔器以及13CrFOX螺纹油管相互配合的方法, 这种方法在防腐蚀方面效果特别好。但是由于 13CrFOX油管的价格比较高,如果全部采用会增加 采气的成本。因此可以在腐蚀环境比较严重的 600~2 500 m井段使用13CrFOX油管,在其余井段 使用Pll0EUE油管。采用此方法不仅满足了油管 的防腐蚀要求,同时也降低了采气的成本。 3 结语 在油田生产中,为了防止油管在使用过程中发 生腐蚀,应当从施工工艺和防护两个方面做好相关 的防腐蚀工作,可以利用一系列具有防腐蚀性能的 产品来提高油管的使用寿命。在防腐蚀的过程中应 当根据其化学反应的原理,了解科学的防护方法, 推动防腐工艺的不断进步。 (栏目主持樊韶华) 一92一 油气田地面工程(http://www.yqtdmgc.corn)
油管腐蚀原因及控制对策研究
油管腐蚀原因及控制对策研究
油管腐蚀是指油管表面被氧化、腐蚀的现象。油管腐蚀的原因复杂多样,主要包括以下几个方面:
1. 化学腐蚀:油管在含有腐蚀性介质的环境中,如酸性、碱性溶液、含有氯离子的海水等,会发生化学腐蚀。此种腐蚀与介质的酸碱性、氧化性、温度、流速等有关。
2. 电化学腐蚀:当油管表面存在着不均匀的电位差时,会发生电化学腐蚀。在油管上形成的金属腐蚀电池中,处于阳极位置的金属会遭受腐蚀。
3. 焊缝腐蚀:油管焊接时,在焊缝和热影响区会形成不均匀的组织和金属结构,易形成电位差,从而引发腐蚀。
控制油管腐蚀的对策有以下几个方面:
1. 选择合适的材料:在设计和选择油管材料时,应考虑其抗腐蚀性能。常用的抗腐蚀材料包括不锈钢、镍合金等。
2. 使用防腐涂层:在油管表面涂覆防腐涂层,可形成一层物理屏障,阻止酸碱介质接触到金属表面,从而达到防腐蚀的目的。常用的涂层材料包括环氧树脂、聚脲、聚酯等。
3. 控制介质环境:合理控制油管运输介质的pH值、温度、含氧量等参数,避免腐蚀性介质对油管的侵蚀。
4. 实施阴极保护:通过在油管上加装阴极保护设备,如阴极保护装置、阳极保护装置等,应用电化学原理,使油管表面处于电位较低的状态,减少或阻止腐蚀发生。
5. 定期检测和维护:对油管进行定期检测,及时发现和处理腐蚀问题,保持油管的良好工作状态。
针对油管腐蚀问题,需要从材料选择、防护措施、环境控制和定期维护等方面进行综合考虑和管理,以确保油管的安全运行和延长使用寿命。
油田集输系统原油管道腐蚀穿孔原因及防腐措施探讨
油田集输系统原油管道腐蚀穿孔原因及防腐措施探讨
ffF
摘要:文章对油田集输管线腐蚀原因进行了分析,介绍了埋地管道的防腐蚀技术,从物理防护、电化学防护、涂层等方面进行了论述,指出对管线实施“热点”保护可取得较好的保护效果,对油田的设备腐蚀的防护措施提出一些相应的建议。
关键词: 集输 原油管道 腐蚀 土壤 阴极保护 胜利油田某油田属于滩海环境,原油输油管线主要以钢管为主,近年来,由于原油含硫以及土壤的腐蚀作用,造成腐蚀穿孔,管线老化,严重威胁管道安全运行。
一.管线腐蚀现状
受沿海气候、土壤盐碱含量高等因素影响,某集输管网电化学腐蚀强烈,采用检漏仪对全其中一条原油输送管线进行检漏,共检出漏点300余处,泄漏段管线中上部尚好,中部以下外防护层破损严重,管壁腐蚀减薄严重。
二.腐蚀原因分析
管线腐蚀环境主要包括四个方面:土壤、地下水、大气、输送介质。
(一)土壤腐蚀 土壤是由多种无机物、有机物、水和空气组成的极其复杂的不均匀多相体系,土壤的颗粒之间存在着大量的孔隙,孔隙中充满空气和水,盐类溶解在水中,土壤就成为电解质,土壤各处的组成和性能存在差异,透气性条件不一致,氧的渗透率变化幅度很大,形成氧浓差腐蚀。另外,土壤里的金属表面因土壤结构不均匀以及因金属本身存在的不均匀性还存在微电池腐蚀。土壤中的硫代硫酸盐、硫氧化细菌等细菌也对管道产生腐蚀作用。
(二)地下水腐蚀
地下水的腐蚀性与土壤关系密切,主要致腐因素是含盐量,特别是氯化物的含量,使地下水成为一种促进化学腐蚀和电化学腐蚀的电解液。
(三)大气腐蚀
某油田的受海洋大气影响,相对湿度较高,金属表面易形成薄液层,加上海盐粒子含量高,环境温差变化较大,距海岸越近,腐蚀程度越强,而且趋势明显。
(四)输送介质腐蚀
油田集输输送介质包括原油、原油和水的混合物、水,主要与设备内部的腐蚀过程有关, 主要腐蚀介质有硫、硫化物、氯盐、酸性水、氢等。
三.防腐措施的探讨
输油管道的腐蚀与防护
科技信息 专题论述
输油管道硇腐蚀与盼护
天津中燃船舶燃料有限公司 王斌
[摘 要]探讨输油管道的腐蚀形式按其腐蚀部位的不同可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀两种情况。通过对输油管道的腐蚀特点及其影
响因素进行分析,了解腐蚀发生的原因,提出有效地防护措施延长管线的使用寿命和所输油品质量,减少泄露造成的巨大损失。
[关键词]输油管道腐蚀 防护
随着国民经济的发展,管道输油的优点日益突显出来。输油管道基
本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管
道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式,当
金属管道和周围介质接触时,由于发生内壁腐蚀或外壁腐蚀,发生局部
穿孔。管道一旦破坏,后果严重。因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效
的防护措施,有着十分重大的意义。 1.管道腐蚀的原因
金属管道按其腐蚀部位的不同可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀两种情 况。内壁腐蚀由于输送介质中的水灾内壁生成水膜,形成原电池腐蚀条
件所发生的电化学腐蚀;而外壁腐蚀主要是H2S和CO 与金属发生反
应,引起化学腐蚀。一般情况下两者同时存在,也可能存在一种。
1.1化学腐蚀 单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。引起管道内壁化学腐
蚀腐蚀的主要原因在于油品中含有腐蚀介质。腐蚀介质在管道表面形 成腐蚀膜,在管道大部分区域腐蚀产物膜与管道表面紧密接触,在有些
区域存在孔隙,腐蚀性介质通过孑L隙,透过腐蚀生物膜,到达管道表面,
形成局部腐蚀。输油管道运行时温度约在8O摄氏度,管道常温作业下 的防腐涂料与管道运行时的热膨胀系数不一致,造成涂层破损,在破损
处出现针孔、龟裂和剥离,从而形成局部腐蚀。当管道输送量降低,流速
变换形成油水分层,部分水沉积在管道低洼处,这时管道腐蚀大多数发
生在管道的测下方的原因。另外,流动状态的改变会对管道介质中溶解
氧的扩残起作用,也会对内腐蚀产生影响。 1.2电化学腐蚀
当金属和电解质溶液接触时,南电化学作用而引起的腐蚀叫做电 化学腐蚀。它和化学腐蚀不同,是由于形成了原电池而引起的。金属管
输送成品油管道内腐蚀原因
输送成品油管道内腐蚀原因
输送成品油的管道在长期使用过程中会出现腐蚀现象,这不仅会影响管道的安全运行,还会影响成品油的质量。本文将从多个方面探讨成品油管道腐蚀的原因。
成品油管道腐蚀的主要原因之一是介质的腐蚀性。成品油中含有一定的酸性物质,例如硫化氢、醋酸等,这些物质会与管道材料发生化学反应,导致管道表面的腐蚀。此外,成品油中还可能含有一些微量的水分,当水分与油中的杂质相结合时,会形成酸性物质,加速管道的腐蚀。
管道材料的选择也会影响管道腐蚀的程度。常用的管道材料有碳钢、不锈钢等,其中碳钢具有较高的强度和耐腐蚀性,但在酸性环境下容易发生腐蚀。而不锈钢具有较好的耐腐蚀性,但其成本较高,不适用于所有的输送工艺。因此,在选择管道材料时,需要综合考虑介质的腐蚀性、管道的安全性和经济性等因素。
管道的设计和施工也会对腐蚀产生影响。管道设计中需要考虑介质的流速、温度等因素,以避免介质对管道的腐蚀。同时,在施工过程中需要注意管道的防腐措施,例如采用防腐涂料或防腐层等,以保护管道表面不受腐蚀。
管道的维护保养也是防止腐蚀的重要措施。定期对管道进行清洗、除锈等工作,可以有效去除管道表面的腐蚀产物,延长管道的使用寿命。同时,对于管道中的沉积物和杂质也要及时清理,以避免杂质与成品油发生反应,加速管道的腐蚀。
外部环境的影响也会导致管道腐蚀。例如,地下管道容易受到土壤中的潮湿和腐蚀性物质的侵蚀,导致管道表面的腐蚀。在这种情况下,需要采取合适的防护措施,例如对管道进行防腐处理或使用防腐套管等。
成品油管道腐蚀的原因主要包括介质的腐蚀性、管道材料的选择、设计和施工、维护保养以及外部环境的影响等。为了确保管道的安全运行和成品油的质量,需要综合考虑这些因素,并采取相应的措施来预防和控制管道的腐蚀。只有做好管道的维护和管理工作,才能确保成品油的安全输送和使用。
油田集输金属管道腐蚀原因与防腐措施
油田集输金属管道腐蚀原因与防腐措施
摘要:开采出来的石油,主要是经过金属集输管线运输的。集输管线一般为金属材质的,很容易被原油腐蚀。而且刚刚被开采出的原油性质较为复杂,其中包含多种腐蚀集输管线成分,更容易被原油进行腐蚀,导致原油开采存在一定的困难,在较大的程度上导致开采原油成本增加,还会导致运输原油受到影响,腐蚀若是非常严重,出现原油的泄漏事故还会对环境造成较大的污染。这就需要采取适宜的防腐措施,减少开采原油成本的投入,提升油田企业的效益和开采的安全性。
关键词:集输管道;腐蚀;机理;措施;
1腐蚀对集输管道的危害
腐蚀对集输管道的危害主要体现在在如下几点:第一,穿孔、泄漏等会对管道自身产生损害,造成经济损失;第二,管道因腐蚀维修过程中,影响原油集输系统的运转;第三,管线泄漏可能引发爆炸、火灾等危险,产生人身伤害;第四,原油会对周围的土壤、水体造成污染,其中的毒有害气体会扩散到空气中,造成空气污染。
2油田集输管道腐蚀原因
2.1管道内壁腐蚀
原油、含油污水等介质必须以一定温度输送,溶于水的酸性物质在此温度下随原油在管道内流动,从而对金属管道极易直接产生腐蚀,这种腐蚀一般分为全面腐蚀和局部腐蚀两种;其中全面腐蚀是均匀腐蚀,管道表面光滑,局部腐蚀是相对于全面腐蚀而言的,有点蚀、蜂窝状腐蚀、台地侵蚀及流运诱发局部腐蚀等,随着腐蚀的进行,H+浓度不断加大,会破坏金属管道的晶间结构,导致管道开裂。原油中包括油、气、水等流体,在管道中的流态是多项流,另外原油从地层中开采出来,含有一定量的泥沙,气体和固体颗粒会把已形成的腐蚀层或保护层冲刷掉,重新让腐蚀介质和金属管道接触,加快腐蚀速度。
2.2管道外腐蚀
站内架空管道外壁与空气直接接触,空气中的H2O和CO2生成弱酸,与管道外壁金属反应产生腐蚀,腐蚀速率随湿度增大而增大。站内场区及站外管道一般埋地敷设,土壤中的CO2、SO2等酸性物质在管道周围形成酸性环境,与金属管道发生反应产生腐蚀,而硫酸盐与地下水形成的硫酸盐水化物会与金属产生晶性腐蚀;同时土壤中的盐溶于水形成电解质溶液,可使金属管道产生电化学腐蚀,土壤中有很多细菌,如硫酸盐还原菌、氧化菌等,它们能促成土壤中各种盐(如硫酸盐)的还原,加快金属管道的电化学腐蚀;另外输油管道一般和机泵、储罐等各种设备连接,在土壤中产生一定量杂散电流,这些电流在金属管道某些区域上形成阴极区,其它部位管道为阳极区,从而形成原电池,产生电化学腐蚀。
管道防腐处理方法
管道防腐处理方法
简介:
管道是现代工业生产中不可或缺的重要设施之一,但由于其长期暴露在恶劣环境下,容易受到腐蚀的影响。因此,对管道进行防腐处理是确保管道长期稳定运行的关键。本文将介绍常见的管道防腐处理方法,以及它们的优缺点和适用范围。
一、涂覆防腐层
涂覆防腐层是一种常见的管道防腐处理方法。通过在管道表面涂覆特殊的防腐涂料,可以保护管道免受外界环境的腐蚀。常见的涂覆防腐层材料有环氧树脂、聚氨酯和聚烯烃等。涂覆防腐层的优点是施工相对简单,成本较低。然而,涂覆层的耐磨性、耐高温性和耐候性有限,对于高温、高压和强腐蚀性介质的管道来说,涂覆防腐层可能不够有效。
二、石化沥青防腐
石化沥青防腐是一种常用的管道防腐处理方法。它通过将石化沥青涂覆在管道表面形成一层密封的保护层,有效防止水和氧气的侵入。石化沥青具有优异的耐腐蚀性能和电绝缘性能,适用于各种环境条件下的管道防腐处理。但石化沥青防腐施工需要专业设备和技术,且成本较高。
三、金属镀层 金属镀层是一种常见的管道防腐处理方法,可以使用镀锌或镀铝等金属来覆盖管道表面,形成一层保护层。金属镀层具有较高的耐腐蚀性,可以在长期暴露于恶劣环境下保护管道。然而,金属镀层在遭受机械划伤、剥落或表面开裂时,就容易形成腐蚀点,导致管道受损。
四、橡胶和塑料包覆
橡胶和塑料包覆是一种常用的管道防腐处理方法,利用橡胶或塑料材料将管道包裹起来,形成一层保护膜。橡胶和塑料具有良好的耐酸碱性和电绝缘性能,可以有效抵御管道腐蚀。同时,橡胶和塑料包覆层可以适应管道的形状变化和位移,降低了管道受腐蚀的机会。然而,橡胶和塑料包覆层容易遭受日晒、高温和机械损伤,需要定期检查和维护。
五、陶瓷涂层
陶瓷涂层是一种新型的管道防腐处理方法。陶瓷涂层可形成一层致密、耐腐蚀的保护层,可以在高温和强腐蚀介质下有效保护管道。陶瓷涂层具有出色的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能,在油气、化工、电力等领域得到广泛应用。然而,由于陶瓷涂层施工技术要求较高,成本较昂贵,目前仍处于发展阶段。
埋地输油管道的腐蚀及防护
大桥下挂管跨越,跨越段约长lkm,两 端有切断阀组,且有 529 X 7备用线。
两条输油管道平均埋深1.5m,穿越 水库、农田、苇塘、树林、沟渠及黄河等
复杂地形,部分管段尚有较多违章建
筑。
输油管道干线采用特加强级沥青一 玻璃布和恒电位仪强制阴极保护联合-u
防腐方式。输油管道自1984年建成投…
产以来,已运行近20年,管道老化严 重,多次发生腐蚀穿孔跑油事故。
管道腐蚀穿孔既浪费了资源与能
源,又污染了环境,造成巨大的经济损 失。正确评估管道腐蚀情况,制定相应
的保护措施,及时进行维修,对确保管 道安全运行具有重大意义。
一、管道腐蚀原因分析
1.防腐层状况
埋地管道防腐层质量的优劣将直
接影响恒电位仪输出电流和阴极保护 距离。通过历年管道防腐层检测维修,
恒电位仪运行参数的变化,防腐层绝缘
电阻率的测量以及实际开挖验证,孤永 东、孤罗东输油管道防腐层老化严重,
很多管段沥青防腐层龟裂、破损、剥离、
脱落。
2.恒电位仪运行参数
孤永东、孤罗东输油管道阴极保护
为有限长度保护。全线输油站分别设立
阴极保护装置,对相邻管段提供阴极保
护,保护电位在一0.85—一1.5V 包和硫酸 铜参比电极)之问。由于近几年来管道阴
极保护率逐年下降,防腐层绝缘性能降
低,站库通电点保护电位接近一1.5V,易
使管道发生析氢反应,使管道防腐层发
生渗氢脆化,加剧防腐层老化、剥离,造
成恶性循环。需对恒电位仪运行参数进 维普资讯 行调整,确保管道阴极保护率。
3.管道腐蚀状况
1998年,通过防腐检测,对管道进
行开挖发现,输油管道腐蚀相当严重,管
道防腐层部分露出管道金属腐蚀痕迹,
部分管段防腐层龟裂、剥离严重,严重腐
蚀管段管道表面呈凹凸不平状,管道腐
蚀虽未穿孑L,但腐蚀坑深达2mm的有 82处,其中腐蚀坑深达5mm的有l5
处。 4.管道腐蚀原因
金属管道的腐蚀是十分复杂的过
