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1、输油管道阴极保护防腐技术的分析摘要:如今,随着社会经济的大力发展,石油的用量也越来越大,但输油管道时常因为腐蚀而产生泄漏和安全方面的隐患。管道输油属于原油运输最常使用 的一种方法,必须保证输油管道的稳定性、安全性,可采用阴极保护防腐技术来 避免其产生破损、腐蚀问题,强化石油运输的效果,同时也减少财产损失与人员 伤亡。为此,笔者分析了输油管道阴极保护防腐技术,希望能为广大的相关工作, 带来一些有价值的参考资料。关键词:输油管道;阴极防腐;安全性;防腐;技术引言:在开采和使用、运输石油的过程中,会增加输油管道的管线数量,产生腐蚀的现象。而为了做好管道防腐的工作,一般采用阴极保护法,从而显著降低管道
2、事故的发生率,在一定程度上保证油气输送的安全性,促进行业的大力发展,带来更多社会效益、经济效益。一、输油管道腐蚀后产生的危害输油管道一旦产生腐蚀,就容易导致油气泄漏以及资源浪费,而石油属于不可再生的资源。在运输过程中由于管道腐蚀所产生的环境危害、资源消耗,增加了处理的难度,给相关企业带来了一定的经济损失。管道防护层被破坏,和外界介质互相产生作用,最终导致腐蚀产生。常埋于地面的管道和土壤进行接触,土壤里的水分、空气可形成离子导电的盐类,这是一种电解质,其促进了腐蚀的产生。一旦腐蚀朝着严重的方向发展,就会带来非常不良的后果,而且威胁到人们的生命安全,危害性极大。所以必须要对长输管道进行合理保护,避
3、免其形成腐蚀。通过阴极保护防腐技术,保证长输管道得到一定的电子补充,降低腐蚀形成的机率1 。二、什么是阴极保护防腐技术石油是一种重要能源,运输时需在管道中加入阴极保护,防止产生安全事故, 提高防护的效果。所谓阴极保护防腐技术,是一种常见的管道保护方法,也是电 化学保护技术的一种类型。它的原理是向被腐蚀金属结构物表面施加外加电流, 促使被保护结构物成为阴极,抑制其中的金属腐蚀物。其需要通过牺牲阳极,或 者对于外加电流保护的变压器-整流器等电源运转形式,采取阴极保护数据采集 和整理,从而开展全面的存储和分析、应用。通过采用这种阴极保护防腐技术, 全面提升了输油埋地管道的持续性,避免因为环境因素而产
4、生腐蚀,将腐蚀情况 降到最低,从而保证管道的安全和稳定。如今,这种阴极保护防腐技术已经被普 遍用在城市管道网、储罐、石油产业输油管道中。但阴极保护防腐技术需要严格 选择技术与方法,解决管道规模问题、土壤阻率高等一系列的问题,并且选择适 宜的外加电流,这样才能起到良好的作用。三、输油管道阴极保护防腐技术的分析(一)强制电流技术强制电流技术需要用到恒电位仪,促使电流通过阳极进入管道,消失在土壤中,同时进入到输油管道中。而且与连接至管道的阴极电路产生一定的汇流,流动至恒电位仪中,从而改变数值,使得电位更加安全稳定,保证通电点电位稳定在一个范围内。这样便能改变阴极电位,达到阴极保护的作用。这种强制电流
5、法具有非常长的保护电流,其可以对电流和电压进行调整,普遍被用于长输油管道中,以及管地电位与牺牲阳极不相符的时候。同时,强制电流法的外加电流对金属极化曲线能产生影响,在系统分析时减少电化学的腐蚀。要达到阴极保护的目标,必须要界定电压,做好回路电阻定量分析工作,科学选择参比电极。这种技术的优势是输出电流大,同时能进行调整,不会被土壤电阻率所影响,保护半径也非常长,所以防腐蚀的效果很理想。(二)牺牲阳极技术这里所说的牺牲阳极技术,一般采用阳极材料来替换管道和金属设备,将还原性很强的金属作为阳极。从而与管道之间进行结合,产生原电池。在进行使用时,阳极材料会逐渐氧化、消失,使得管道的使用寿命得以增强。阳
6、极材料的种类很多,常见的有镁-锰、镁铝、锌锡、锌汞以及铝-锌-铟合金。也有一些材料能被用作辅助阳极材料,比如氧化铁、混合金属氧化物。这些合金中镁的密度不高,电位很低,极化效率低,适合被用在土壤中。锌合金阳极腐蚀程度不高,可以用于酸性与碱性的土壤。铝电位在镁和锌之间,表面会钝化,可以和锌-铝、铝-汞合金形式产生作用,更好的防止管道腐蚀。牺牲阳极技术一般被用在 空间狭窄、人口密集的区域,其不要另外增加电源,操作便利。但保护范围很窄, 无法随时监控输出电流,更不能体现出管道涂层的情况,因此其效果也非常有限2。(三)附加绝缘层在对输油管道层进行防腐时,必须要不断进行研究和探索,可采用附加绝缘层的方法。
7、通过对管道表面热处理、增加防腐涂层,提高防腐的效果。但必须要科学合理的选择防腐涂层,严格控制施工技术,避免产生涂层施工不当的现象。若是在传输时,管道外表面非常干燥,就不容易产生电化学反应,而且也会形成腐蚀。涂漆防腐的原理是采用涂料来进行刷涂,将目前的管线和土壤形成一条隔膜,借助阴极保护来避免产生腐蚀问题。其中,涂层属于非常重要的材料,漆膜保护层管道和电解液产生接触,漆膜相对的金属容易被腐蚀。所以需避开管道表面腐蚀,发挥出阴极保护的功能。同时要遵循这些原则:1.不能将含锌的涂层用在奥氏体不锈钢中,这会产生反作用。2.含锌涂层锌含量必须达到一定的标准, 若是不合格,则不会产生阴极保护作用。3.要在
8、表面光滑的管道涂一层聚氨酯涂层,防止在多孔、粗糙的管道上涂刷。4.土壤 PH 值、含水量、原油性质能影响阴极保护的效果。必须根据实际情况,选择适宜的涂层材料3。(四)双电流表法双电流表法最早来源于我国,其采用两个型号一样的数字万用表,从而保障两个表在一个量程的内阻相同。接法:第一,将一只电流表串联接入测量回路, 获得电流;第二,将第二只电流表和第一只电流表共同串入测量回路,这时两只表的电流量程和测量电流时相同。一般记录两只表中展示的数据,取平均值。另外还有标准电阻法和直接测量法,这些方法都可以对电流进行测量,从而检查阴极保护技术对防腐物质有没有产生作用。四、采用阴极保护防腐技术的注意事项第一,
9、要在目前的技术基础上,开展材料腐蚀机理以及管道材料的研究工作。并且全面完善腐蚀计算模型,提升预测的合理性,使得防腐作用得以发挥出来。 第二,针对各种环境下的石油管道,如果采用强制电流技术,则要尤其注意测试 距离和范围、电流的值、测试误差分析等。第三,如果是深埋在地面的输油管道, 则要在采用阴极保护法时,也结合外加防腐绝缘层。究其原因,主要是由于在管 道物理隔离不能发挥作用之后,阴极保护才能对金属表面形成防腐作用,从而提 升防腐的效果。第四,全面考虑管道的实际情况,由于外加防腐绝缘层需要设置 在管道中,阴极保护则需要在输油运行时开展。也因此,在设计管道时必须了解 产生腐蚀的具体原因,根据实际情况
10、选择适宜的防腐对策、技术,从而减少经济 损失和资源浪费4 。五、总结与体会综上所述,油气长输管道所产生的腐蚀问题对石油传输效果产生了影响。通过开展阴极保护防腐的工作,不但能降低资源的浪费率,同时也能促进油气企业的长期性发展。为此,可采用阴极保护的技术和方法,向管道输送电流,促使外表防腐电流为 0,产生抗腐蚀的作用,维持管道的使用寿命,最大限度的保障油气输送的安全性、稳定性。参考文献:1 周振庆. 阴极保护防腐技术在输油管道防腐中的应用分析J. 全面腐蚀控制,2018,32(02):71-72.2 王彦青,肖剑烽. 关于输油管道阴极保护防腐技术的探析J. 科技创新与应用,2016,(19):115.3 于雪松. 油气储运中输油管道防腐工艺的发展与应用分析J. 全面腐蚀控制,2020,34(02):118-119.4 胡雪梅. 埋地输油管道阴极保护电位欠保护状态的原因与对策J. 石油化工腐蚀与防护,2019,36(01):27-30.作者简介:吴兴禹,男,助理工程师,营口储运分公司设备管理处设备员, 从事设备管理方向工作。