油气管道防腐技术

油气管道防腐技术油气管道防腐技术(管道公司)生性能下降、状念转变，盥至损1lk，除了材料和能源消耗、设备失效、产:品漏失等直产中断、产品污染、人员伤亡、环境污染等间接损失，甚至引发火灾、爆炸等1(1971~202311971,2023I2399腐蚀导致管道欠效的形式主要为穿4LSu开-裂(见图3,j)。刚:j管道外腐蚀d管道麻力腐蚀开裂54006汕品泄漏引发火灾国内管道腐蚀掌握技术现状1956规划时，就开头将腐蚀作为专题来考虑，并逐步建立了特地的腐蚀争论机构和教学单位，但由于各行业腐蚀掌握技术的应用水平平较低。1999通、建筑、备等八个重点5000失76(15,、11(43,;0(07,、0(05,、0(10,。施、„1:与防护科工程师和高级治理人员相对欠缺。中，石油工业是腐蚀与防护争论工作根底较好、技术应用效果较为明显的部门之一，其中管道的腐蚀与防护又是用、防腐蚀40l中石油管道干线全部承受了涂层与阴极保护联合的保护方式、站场设施全部承受局部，而体系中。2(3中石油管道腐蚀掌握与国内总体水平的比照中石油管道系统的腐蚀掌握在管道干(主要为线上取得了格外好的效果，管道大修208,10(p6,8年、油气田集输管网3,5l,2。站场设备和管道只是承受防腐涂层进展保护，只有局部站场施加了阴极保护技术。站场管网5,10j:处于同一水平。2(4管道腐蚀掌握所取得的成续在各级领导的关心和支持下，经过众多科技人员的努力，中石油管道腐蚀与防护技术争论在腐蚀与防护根底争论、防腐材料改进及涂装工艺争论、阴极保护技a(腐蚀与防护在管道行业受到特别关注。耳莳建管道投资中约有10,(防腐涂层200050油气管道腐蚀掌握技术简介402离。【}j涂层造成后，四周涂层的存在极大地降低了建立并维持管道阴极极化所需要的保护电流，使阴极成为有效掌握埋地管道腐蚀必不行少的保障。对于埋地管道的腐蚀掌握而言，两者缺„不行。3(1防腐涂屡目前在运营的管道中，防腐涂层材料主要有沥青类(包括石油沥青和煤焦)、油磁漆等。2080:20j复合构造(聚氨酯保温聚乙烯防腐)等。3(1(1类3(1(1(1由石油蒸馏剩余物制得，„般承受玻璃布或玻璃纤维毡增加，涂层较厚(一般?4mm，加强级?5(5mm，特加强级?7rnm)。由于石油沥青具有良好的粘结力、:I=要求不高，用作埋地管道防7)由来已久，特别是在前苏联、东欧及我国，曾一统埋地管道防蚀用了石油沥青防蚀涂层。在长期的使用中，有些石油沥青涂层不近人意，存在吸8)、使用温度范围有限等问汰，但实践也证明石油沥青涂层在其适用的4032080的管道全部采用了石油沥青防腐涂层，约占50,。随着石油沥青涂层间续进入老化期，其修补或大修问题-5材料复合成热烤缠带，适用于石油沥青管道防腐大修、建石油沥青管道补口补伤、在役石油沥青管道涂层的日常修理等。境，长地带。3(1(1(2它是由煤沥青填加煤粉、煤焦油馏分及矿质填料经加热熬制而成，是煤沥青的改性产品。涂层厚度较石油沥青稍低(一般级?2(4mm，加强级?3(2illm，特加强级?4，0mm)，构成煤焦油瓷漆涂层的材料包括合成底漆、煤焦油瓷漆、玻璃纤维80中期以前曾连续数十年位居管道涂敷工业的首位，在世界范围内得到广泛应用。209020909)，其优点是它的防腐性能、耐水性能、温硬脆、不耐土壤应力，生产及涂装过程要求有严格的烟气处理和劳动保护措旌。l9上都是在工厂通过涂掌握自为动化、烟尘处理环保化。最先进的作业线的生产力量(以?426inlll焦油瓷漆涂层)为每分钟4,6500km。m，7(5km，年生产力量可达1例热浇涂施工，多承受热烤缠带产品进展涂装。缠带或加热烘烤。3(1(2(FBE)单层环氧粉末由固态环氧树脂、固化剂及多种助剂经混炼、粉碎加工而成，属热同jlk196180来，其用量不断405极剥离性能、耐土壤应力、耐磨损、可冷弯等特点，使用温度范围广(一30,100|。C)，较差，因此不适用于水下加热温FBE300um，做埋地管道外防腐层外，也可用于输油、气、水管道的内防腐和减阻涂装(见图11)。机械损伤性能和抗岩石划伤能uFBE(250--375m)，用作防蚀保护，外层为增FBE(375--625um)，用以供给机械保护。可与阴极保护系统更好的匹配，外护层类似于FBE，但能供给塑料外护层的机械性能优势，塑化FBE耐水性和抗冲击性能得到显著改善，同时能保持其作为阴极保护系统一局部的力量，不会屏蔽阴极保护。由于承受热固性固化官能团进展化学粘结，因而省去了中间层，两层115。C1992少，目前主要用于穿越工程。3(1(2(2化条件，固406污染，发成功并逐渐在管道防腐大修中得以应用的。所渭无溶l=于交95,左右。因:I:人员的损害。12)，无溶剂型主要用13)。3(1(2(3技术14)及设备环氧粉末承受静电喷涂工艺，涂装工序包括钢管预热、抛丸除锈、中频感应加热、环氧粉末喷涂,固化、水冷、电火花检测等。单双层环氧粉末的涂装:[艺根本350—400m2,h。内喷涂作业线见图15。1415内喷涂作、世线3(1，2，3(2械涂装。3(1(2(4补口补伤技术粉末环氧涂层的补口可承受粉末环氧(需用特地补口机具)、双组分液态环氧、热3(1(3以聚乙烯薄膜为基材，复合上一层胶粘剂(通常为丁EVA)而成。具有绝基橡胶或缘性能好、吸水性及透湿性低、施工简洁易行、无污染等特点，承受冷缠施涂层下腐蚀。聚乙烯胶带涂层由底漆、防腐胶粘带(内带)、保护胶粘带构成。17，聚乙烯剥离涂层下18。1718点的单一1408或缠绕于管道上形成保护涂层，应用不普遍，仅限于部分油气田管道及市政管道。三层聚乙烯涂层系统是在:二层聚烯烃根底上进展起来的，是在土壤应力和水(FBE)优异的防腐性能、良好的粘结性与抗阴极剥离国外于西气东输等重大工程全部使用外，库鄯线、涩宁兰、兰成渝、忠武和西南成品油管道等重大工程大局部承受或半数承受。目前，原材料根本全部国产化，涂装作20。3(1(3(3)、保温层(泡沫塑料层)和防护层21)。用于输送介质温度umm。?ioo。c80m;保温层25mm:1(2409但是，以至一阴极保护输管网、石化、供热、热电等工程。2l聚氨酯泡沫保温夹克管2223)相对简洁，包括钢管预热、抛丸除锈、中频丙烯涂装有该种择业县十几条，生产速度到达350m2,h。4102423近年来开发研制了集多种涂层涂装设备为一体的复合作业线(见图25)，由国产设qk喷涂、专用氧粉末、PEPE径:o8,】3m，350,h。25多功能作业线管体_??中颁预热l中额加*,FBE2P,?检测?26聚乙烯胶带现场施工4ll层，q27)。2713，(3，5温a(防腐底层:承受收缩套,带(介质温度低于构造的补口补伤包括三局部:TO“C)或液态涂料如聚氯酯类70?);b(保温层:补口承受专用模具现场发泡，损伤深度大于10mmc(外护层:热收缩套，补伤承受热收缩带。3。2技术321保护原理及方法通过向金属供给电子，使其产生阴极极化从而抑制其腐蚀，有两极保护:a)l-rlb(牺牲阳极法:由活泼的负电性金属或合金与被保护体构成电偶对，由于两者{1:为阳极通过自身腐蚀消耗向被保护体供给保护电流。28阴极保护原理图4121。1流大而且可调，不受属一次性投资，不需外加电土壤电阻率限制，保护范围源，施工便利，不需进展常常果好:保护系统输出的变化呵对外部构筑物也不会产生干输出电流小，保护范围有限:外特别是地下金属构筑出电流的变化，也不能反映管道涂层的技术状况物较简单的地方管道多承受外加电流保护方式，牺牲阳极保护方式一般只用于建设期问的临时保护、穿越管段保护以及老管道的局部热点保护。恒电流控制，一般手动调节，具有价格廉价、牢靠性高，修理保养简便，对环境适应性强等特点，可适大的场合。恒电位仪可依据系统变化自动输出，确保管,地电位稳定，但要求防潮、防盐雾、防细菌，对环境要求高，不适用于户外工作，价格较高。中石油管道阴极保护系统大多采再;j(CCVT)、热电发生器、风力发电机及蓄电池等作为阴极保护电源。的主要设施，常用的阳极2。内实施站区阴极保护的压气站，目前该管道沿线站区全部实施阴极保护。I1I]#蕾电童且2{蕾电隹但翮Umf1?TlIIll厂、11I292允许电流土壤中消耗密度优点缺点阳极材料a)率(Kg,A(A,m=)属雉溶性材料，消耗小(极适用了 高土壤电性脆、硬，运输安装要<0(5j,80j蚀5,i0r，价格较高硅铸s0(!较<0(6q，特强的土壤9(O,101100Q(Ill的地方便利，价格低廉52mA,mf;H输出电流大，消耗率100价格昂贵氧化物r加工成各种外形，适于各种环境100,:j,8mgJ000铁似，制造较困难响小，特别适用于土壤414铝系阳极三种。镁系阳极zn—Mn带;锌系cd极阳极AZn—In—si阳极也可含有3。用于低3Al—Zn—InZn、ZnMg、Mg——AI„—Zn——,,—,,牺牲阳极材料性能指标,——,,Mn31}*g-Yinl561(481(03—1(05V，sCE)2(202(2l0(82(A(h,g)40?50?6553电流效率(,)盐水土壤中I(5l1l0(53(0(03mA,c有效电量(Ah,g)0(888(Kg,A(a)4极种类土壤电阻率，Q?m>100镁(1(jv)<40镁(15V)，锌<15<5A1Zn,nC1)站、压气站、油气联合站、油库等)的多个保护对象共同实施阴极保护的技术，是近年开展起来的一项特别决了区域阴极保护中的假设:f站、压气站、气体分输站等实施54l3l图30未实施阴极保护的站区管网腐蚀严峻站区阴极保护测试桩323:{施区域阴极保护的油库量一„次1km2管道沿线阴极保护电位沿线测试遥控等技数的远传心掌握线室[作电源的阀室安装了阴极保护参数采集与远传系统。有:341a(“管中管”防腐保温管道阴极保护效展了多项争论，包括:果争论:b(并行管道阴极保护效果争论:C(干旱地区阴极保护用参比电极;d(消退IR降电位测量技术;e(f(带套管金属管道阴极保护g(管道阴极保护系统对外部构件电干扰腐蚀计算;h(阴极保护设计中的模型争论及应用;i(管道阴极保护体系阳极位置优化争论管道3(3各地区管道公司管道科或生准,标准的制修订:管道防腐检测,修复打算编制;阴极保护设备的日常治理与维护度要98,以上，每月监测并上报一次1km2个测试桩)，每年测取并上报管道沿线自然km+次，对达不到最小保护电位要求的管道实行相应的处理或补救措施。则处于相对被动的地位，根本上是阴极保护参数或管道内检测结果显示特别后55航检24_}I3,glO地面检测，或5,lO2{)?„水压试验阴极保护系统检测1J_j,3，10(CWS试)3(3(23。3(2(1包括土壤和地下水的腐蚀性检测，检测工程包括土壤电阻率、极化电流密度、补救措施。3(3(2(2腐屡检测及评价通过对在役管道定期进展检测，可以跟踪埋地管道防腐涂层绝缘性能的变化，评价其工作效能，做出防腐涂层修补或大修决策、制定完整性维护方案和修复打算。检测方法以地面非开挖检测为主，包括变频选频、多频管中电流、地面检漏(CIPS)、直流电位梯度(DCVG)等。有些状况下，还要结合开挖道已进展过该种检测，并根418据检测结果间续安排了大修打算。阴极保护检测主要是管道沿线保护电位的测试，除每月一次的常规桩上检测(on,off)电位测试，完全保护。3(3(2(250及防腐蚀工程设计标准、材经过了长期的应用4目前管道防腐领域的争论热点问题4(1建管道防腐涂层选择与优化设计设计开头受到重视，涂层的选择不仅仅是管道防腐的投资，而且要考虑环境的适应性、环境保护要求以及承受寿命的考虑)。涉及以下几方面的内容:b(涂层选择的根本原则。C(涂层选型与构造设计。d(补口材料与工艺。e(经济分析。4(2更换并不肯定是最经济有效的选择，由于一般状况下，即使是差的防腐层，其缺陷层保护膜掩盖修复，以较少的花费同样到达长期运行的目的。另外几个争论热点包括了阴极保护技术标准和阴极保术争论等。4(4随着我国输气管道特别是大口径高压输气管道的加速建设，管道钢的应力腐蚀开裂特别是近中性PH值环境中的应力腐蚀开裂与止裂争论成为人们关注的争论热点，目进展前4(555(1的随意性，设计人员自身对涂层技术的了解有条件下如石因而也就无从优化。相当一局部阴极保护站处于备用状承受了恒电420障，就会导致整个阴极保护系统运行特别。5。1。35(2施工质量全面掌握包括原材料质量、涂装质量、监造,监理质量、验收质量掌握F3536)是在某建管道工程的站场管道投产后，防腐后道上。5(3甚至较严峻的腐蚀，以中石油管道分公司为例，目前运营治理着8000km油气管111(375,。:20237次，腐蚀事故0(875,。:率c，对管道内腐蚀的争论相对较少。工开挖、去除旧涂层、沟下再涂等方式，42373839^4041425设计、科研、生产、治理部门相互之间没有信息沟通与沟通的?r台。~