油气储运中输油管道防腐工艺的发展与应用分析

油气储运中输油管道防腐工艺的发展与应用分析

王振江

中石化管道储运公司黄岛油库 山东青岛 266500

摘要：油气管道常年埋于地下，难免会受到土壤中的酸、碱、盐侵蚀，加之管道防腐层由外力产生的破损，致使管道腐蚀加剧进而可能发生泄漏以及油气泄漏后连锁发生的中毒、火灾等生产事故，这样就会增加运输成本减少企业收益，对其周边环境和人员安全产生巨大的危害。在油气管道埋置在地下两年一般就可能产生较深层次的腐蚀[1]，为了降低运输成本、增加企业效益、防止较大以上事故发生，对油气管道的进行腐蚀检测与防腐措施至关重要。

关键词：油气储运；输油管道；防腐工艺

引言

油气长输钢质埋地热煨弯管外防腐所用的单一结构外防腐层种类和多层复合结构外防腐层种类。介绍了两种聚乙烯三层结构防腐热煨弯管的技术：多层粉末喷涂聚乙烯三层结构防腐层技术和纵向整体包覆聚乙烯三层结构防腐层技术。讨论了热煨弯管外防腐层技术发展的方向。

1工艺防腐蚀助剂类型及特点

电脱盐是原油加工的第一道工序，也是炼油设备工艺防腐蚀的关键。通常添加破乳剂是为了提高原油电脱盐效率。破乳剂通常是一种高分子量的非离子型表面活性剂，其作用是破坏电脱盐罐内的油水乳状液，促进油水分离，可分为水溶性破乳剂和油溶性破乳剂两大类。油溶性破乳剂分子量相对较高，破乳效果好，价格贵，电脱盐后存在于油中。而水溶性破乳剂破乳效果一般，用量大，价格便宜，电脱盐后溶于水中，会对污水处理系统造成负担。

破乳剂具有很强的针对性，简单借鉴不能达到最佳的脱盐效果，需要根据原油的具体性质对破乳剂进行筛选和评定［16］。可采用静态或动态电脱盐仪器，模拟装置电脱盐过程(调节电脱盐温度、注水量、注剂量及电场强度等参数)对破乳剂类型和注入量进行优化评选。

2应用中存在的问题

2.1防腐蚀效果评价

目前最直观、应用最广的工艺防腐蚀措施评价是通过运行监测进行的，如对于破乳剂的加注效果，可以通过监测电脱盐脱后盐含量进行评价。一般蒸馏装置脱后盐含量的控制指标为2～3mg/L。对于注水的效果，可以通过监测系统中结垢的情况以及垢下腐蚀情况来评价。对于中和剂的加注效果，可以通过评价添加后的pH值来评价，可以采用在线pH探针对介质的pH值变化情况进行监测，随时调整中和剂的注入量。而对于缓蚀剂的加注效果，可以通过监控系统中材料的腐蚀情况来评价。

2.2管道的自身情况

在油气管道设计、建造过程中，会对管道的材质组分和埋设地点的土壤情况进行细致的检测与分析，是因为油气管道主要是久存于地下，不同材质的管道会与土壤进行接触，土壤中不同物质组分、含水量以及土壤中的微生物会直接或间接和管道材质中的相关组分发生一系列化学反应造成腐蚀。我国目前状况对管道材质与土壤腐蚀情况的分析与研究还不够健全[3]，但经过长时间的工作实践积累了一定的经验，一般会对管道材质通过资质资料进行分析以及埋设地点土壤的电阻率进行测量，然后再对结果进行分析、分类、拟合，对于一些地质环境非常复杂的地方，通过当地土质的酸碱程度、含水量以及电阻率等数值进行详实的测量分析，这些工作实施的优劣直接影响着管道的腐蚀情况。

2.3油气组分

除了以上的两种原因外，管道输送石油和天然气的组分也影响着管道的腐蚀情况，管输油气中存在硫化物、水以及其他物质等杂质，这些油气杂质具有的氧化性或酸性使油气管道发生腐蚀，尤其是其中包含的氧、二氧化碳等会与油气管道发生电化学反应，进而加重油气管道腐蚀情况。

3电化学防腐的应用

当土壤中存在的电流与管道发生接触就会发生电化学反应而造成腐蚀，针对这样的腐蚀原因可以利用找到可能存在电流造成金属腐蚀的地方，再采取有效措施进行控制从而使管道发生电化学反应的可能性降低，其主要方法是阴极保护法与阳极保护法这两种，主要是在管道表面进行镀层，而镀层成分主要是电位金属层，可以对管道起到很好的腐蚀保护作用。

3.1内部防腐

石油天然气存在着许多化学物质，这必定会对管道造成腐蚀，用天然气中含量最多的二氧化碳所具有的腐蚀性也是最强的，就需要我们对二氧化碳造成腐蚀的原因，进行研究从而采取相应对的防腐措施，可以在设计管道的时候安装腐蚀监控系统，观察管道能否承受目前的腐蚀程度，针对监控数据采取相关的防护措施。

3.2阴极保护技术

阴极保护技术是根据电化学反应原理进行的，利用阴极保护系统中阳极的氧化反应来减少阴极金属的腐蚀问题。在使用阴极保护技术时必须保证同时具备阴、阳两级和一定的电介质，在油气储运中，输油管道所接触的土壤以及水分都可以使阴阳两极形成导电通路。阴极保护技术可以有效的提高油气储运中输油管道的防腐效果。

3.3防腐层技术

在油气储运输油管道防腐工艺中，防腐层技术是最常用的手段之一。现如今，随着油气行业的发展，防腐层技术在输油管道防腐工艺中得到了广泛的应用。例如：在陕京线油气工程中，防腐层技术能够实现对管道半径变化多、输送距离短以及冷弯管道进行防腐。要想实现更好的防腐效果，必须要满足以下五个条件，第一，使用较好的电绝缘性防腐涂层；第二，使用具有一定的耐阴极剥离强度能力的涂层；第三，使用具有较好机械强度的涂层；第四，使用具有一定稳定性的涂层；第五，使用的利于修补的涂层。

3.4工艺防腐蚀参数

在炼油装置实际运行中，存在着工艺防腐蚀参数设置不合理导致防腐蚀效果较差的情况，如注剂部位不合理、加注喷头设计不当、注剂种类不合适及加注量选择不合理等。某炼油企业［32］常压塔顶油气换热器前管线以及换热器管箱入口部位腐蚀，分析认为是注水点距换热器入口太近，且注水管线末端为直口，没有设置喷头，局部的低温客观上为盐酸的凝结提供了条件。针对常压塔塔顶系统存在的腐蚀问题，某企业将塔顶注水来源由净化水改为蒸汽凝结水，将塔顶管线由直管插入注水改为雾化喷头注水，在空冷器入口增设注水点及缓蚀剂注入点，并采用雾化喷头等防腐蚀措施，取得了良好效果。

结束语

随着原油性质劣化，许多炼油装置逐渐超出原设计抗腐蚀能力来进行生产。因此为保障炼油装置的安全长周期运行，工艺防腐蚀已成为必不可少的防腐蚀措施。除了选择适宜的注剂外，还应该对工艺防腐蚀效果评价方法进行优化，采用离线、在线监测等多种方式对评价效果进行监控，实时优化调整注入参数，提高防腐蚀效果。另外，工艺防腐蚀不是简单地开孔加注，还需要对加注位置、插入方式及喷头形式等进行认真设计，选择更合理的部位及方式，避免加注部位及加注方式不合理带来的二次腐蚀，采用高效喷头，使工艺防腐蚀注剂分散溶入原有介质，从根本上提高工艺防腐蚀措施的有效性。只有这样，才能有效抑制装置腐蚀，减少因腐蚀造成的安全事故及各项损失。

参考文献

[1]余鹏宇.油气储运管道防腐技术的现状与应用研究[J].化工管理,2018(12):61-62.

[2]张宏伟.关于油气储运中管道防腐问题的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(23):15-16.

[3]代超奇.油气储运中的管道防腐问题探讨[J].化工设计通讯,2016,42(05):43-44.

[4]马钢.油气管输过程中的防腐与保护[J].山东工业技术,2016(02):196-197.

[5]李振生.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理,2014(20):176.