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摘要:近年来,我国的化工行业有了很大进展,对管道的应用也越来越广泛。我国部分油田埋地工程管道在长期的运行过程中,由于种种因素导致腐蚀现象严重,对油田埋地工程管道正常使用造成不利影响。本文在分析了油田埋地管道腐蚀基本概念以及影响石油化工装置埋地管道腐蚀程度的因素和修复施工时存在的问题并对修复施工要点进行分析。
关键词:保温管道;防腐蚀保温层;聚氨酯泡沫塑料;修复
引言
管道防腐蚀保温、保冷是降低能耗、保证管道安全运行的重要手段,埋地输油管道的实际保温效果能否达到预定的指标,取决于保温层的热导率。然而,当埋地管道防腐蚀保温层的防护层损坏后,地下水会渗透到保温层内,导致保温层热导率升高,引起防腐蚀保温层保温失效,使管道内介质的热损失增大。因此,判断防腐蚀保温层是否存在保温失效是非常必要的。判断防腐蚀保温层是否存在保温失效的测试方法为:首先测试管道内介质的温度(为已知的),然后再测试管道上方地表温度,通过温度差值判断管道的散热损失,并判断防腐蚀保温层是否存在保温失效。
1油田埋地管道腐蚀基本概念
油田埋地管道工程繁琐复杂,且存在工程施工量大、地理位置跨度大等特点,部分管道在连接的途中甚至可能经历多个外界条件差异极大的地区,造成管道腐蚀问题特别多。现阶段,我国油田历经几十年的开采,已从高油期进入高水阶段,需要工作利用注水方式开采,这就大幅提升了管道的腐蚀程度。此外,还将造成管壁结垢问题严重,大量管道在投入使用后的数月便开始出现各种程度上的穿孔腐蚀现象,急需工作人员重新进行管道施工,给油田正常开采工作造成不利影响,增加油田埋地工程作业量和成本。
2影响石油化工装置埋地管道腐蚀程度的因素
(1)土壤的性质;(2)土壤的湿度;(3)土壤的透气性;(4)土壤的盐含量;(5)土壤的pH值;(6)当地气候的环境。
3修复施工时存在的问题
目前,在埋地保温管道防腐蚀保温层修复施工时主要存在以下几方面的问题。1)以冷缠带作为外防护层进行施工时,由于冷缠带采用缠绕方式包覆,需要对缠带进行轴向搭接,但实际施工中常出现冷缠带搭接不严实,导致搭接位置存在缝隙,这些缝隙为地下水进入防腐蚀保温层提供了通道。2)聚氨酯泡沫塑料现场发泡时,未使用专用的发泡模具,导致聚氨酯泡沫从模具与原外防护层之间的缝隙处流出,严重影响了聚氨酯泡沫塑料的性能。3)现场发泡的聚氨酯泡沫塑料存在泡孔不均匀、表面存在孔洞、泡沫内部不致密、疏松等缺陷,并且聚氨酯泡沫塑料的抗压强度也未达到标准要求。在实验室内对现场发泡的聚氨酯泡沫塑料(未用专用发泡模具)与工厂预制的聚氨酯泡沫塑料即保温瓦进行抗压强度测试。从测试结果可以看到:现场发泡的聚氨酯泡沫塑料的抗压强度远小于GB/T50538-2010标准《埋地钢质管道防腐保温层技术规范》的要求;而保温瓦的抗压强度均接近标准要求。这说明现场发泡未使用专用模具,得到的聚氨酯泡沫塑料质量较差,不满足标准要求。
4修复施工要点
4.1管道防腐蚀技术设计
油田埋地管道防腐蚀施工效果、质量与具体设计方案具有紧密联系,设计方案质量优劣可对防腐效果、质量造成直接性影响。据黑龙江省大庆市大庆石油管理局调查科统计资料表明,在我国油田埋地工程中,低压注水管道与污水管道普遍为钢制复合管和玻璃管,污水在流通的过程中极易造成腐蚀问题。鉴于上述问题,建议在满足管道强度标准的基础上,采用非金属类管道。在氯离子和硫化氢浓度较高的环境中,则应合理选取镍基合金复合型管道。
为避免局部急流腐蚀作用,应在急流冲击部分加装三倍管径管道,在工人对管道进行焊接的过程中,应尽量选取抑制焊条焊丝,进而降低电偶腐蚀对管道产生的种种危害。在管道线路外部防腐蚀材料的选取过程中,应结合具体施工区域环境特点和腐蚀特点,外在破坏严重区域不可选用黄夹克防腐措施,水位较高的地区不可采用沥青防腐措施。
4.2在石油化工装置埋地管道内应用缓蚀剂
(1)在实际应用中,通过对石油化工装置埋地管道内部加入一定量的缓蚀剂,使得石油化工装置埋地管道的内壁面形成了一定的防护层;(2)该方式延缓了石油化工装置埋地管道中的内部腐蚀现象,提升了石油化工装置埋地管道输送的稳定性、安全性;(3)在实际发展的过程中,该种方式还应结合石油化工装置埋地管道外层的防腐涂层来进行防腐蚀,以保障石油化工装置埋地管道具备良好的防腐蚀效果,提高石油化工装置埋地管道的应用质量。
4.3外防护层施工
1)压敏胶型热收缩带安装。压敏胶型热收缩带与管道原有防护层的搭接长度应不小于100mm。如果一条压敏胶型热收缩带宽度不能覆盖修复区域,可采用多条压敏胶型热收缩带搭接,搭接长度应大于50mm。压敏胶型热收缩带应按照产品说明书的要求进行安装。2)电热熔套安装。(1)根据电热熔套安装指导书,进行典型环境中的热熔适应性试验,确定最佳的焊接参数。(2)根据修复管段尺寸,选择尺寸匹配的电热熔套,电热熔套与主管体外防护层的搭接宽度应不小于100mm,电热熔套接电源一端需要进行坡度处理,形成不大于30°的倒角,宽度方向处理宽度应不小于60mm。(3)用宽度不小于50mm的捆扎带将电热熔套固定在修复位置。在电热熔套两端与主管体外防护层搭接处,电热熔套中间位置各安装一条捆扎带。两端的捆扎带应确保捆扎在电热熔丝的位置上。(4)按照确定的焊接参数进行电热熔焊接,在焊接完成并冷却20min后卸掉捆扎带。
4.4在石油化工装置埋地管道内应用缓蚀剂
(1)在实际应用中,通过对石油化工装置埋地管道内部加入一定量的缓蚀剂,使得石油化工装置埋地管道的内壁面形成了一定的防护层;(2)该方式延缓了石油化工装置埋地管道中的内部腐蚀现象,提升了石油化工装置埋地管道输送的稳定性、安全性;(3)在实际发展的过程中,该种方式还应结合石油化工装置埋地管道外层的防腐涂层来进行防腐蚀,以保障石油化工装置埋地管道具备良好的防腐蚀效果,提高石油化工装置埋地管道的应用质量。
结语
综上所述,在社会生产生活快速发展的过程中,对石油能源的需求量也在逐渐上升,而石油能源的稳定性、安全性也引起了广泛的关注,也正是因为如此,对石油化工装置埋地管道的防腐蚀技术也引起了学者的探讨,随着油田管道运行时间的增加,逐渐呈现出各种各样的管道腐蚀问题,为我国管道施工领域带来巨大挑战。相关人员应针对不同腐蚀原因,采取具体防腐措施,进而延长管道使用年限,确保管道运输的可靠性和稳定性,为我国石油事业的稳定发展提供良好的基础保障。
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