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液化石油气管道防腐保护工作的探讨

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摘 要:本文分析了液化石油气管道腐蚀的分类、原理及危害,从内涂层、外表面绝缘层和阴极保护等方面,分析了液化石油气管道的防腐保护方法,并从做好管道涂层的防护、注重使用非金属管道和加强管道的阴极保护等方面,探讨了液化石油气管道防腐保护的工作措施,以期为保障液化石油气管道的性能,延长液化石油气管道的使用年限提供参考价值。

关键词:液化石油气;管道防腐;保护措施

中图分类号:TU97 文献标识码:A

在液化石油气的运输过程中,管道防腐工作不仅关系到管道的性能与使用年限,而且关系到液化石油气的运输质量与运输效率,在保障油气运输企业经济效益中发挥着重要的作用。因此,探讨液化石油气管道的防腐保护的工作措施,对避免液化石油气管道出现渗漏与断裂情况有着积极的意义。

1 液化石油气管道腐蚀的分类、原理及危害

1.1 液化石油气管道腐蚀的分类。按腐蚀部位分,管道腐蚀分为内壁腐蚀和外壁腐蚀,前者指管道内壁因介质作用出现的腐蚀情况,包括介质腐蚀和水腐蚀等,后者主要为细菌腐蚀、土壤腐蚀和大气腐蚀等。按腐蚀机理分,管道腐蚀范围内化学腐蚀、生物化学腐蚀和电化学腐蚀,其中以电化学腐蚀的结果最为严重。化学腐蚀指管道因空气和土壤的作用,以及管道中化学介质和金属发生了化学反应而出现的腐蚀情况,其腐蚀的程度比较轻,腐蚀过程中不会产生电流;生物化学腐蚀指管道因细菌生命活动而出现的金属腐蚀情况;电化学腐蚀指管道金属由于在电解质中出现了电子流动情况形成离子而发生的腐蚀情况。

1.2 液化石油气管道腐蚀的原理。液化石油气的管道主要为钢制材料,而钢铁腐蚀基本条件为需要有阳极与阴极,并且相互之间需要构成导电回路,在导电介质内形成电势差。在电流从阳极流向阴极的过程中,金属原子从阳极脱落形成正电离子到电解液中,使管道出现腐蚀情况,腐蚀程度和金属材质关系密切。

1.3 液化石油气管道腐蚀的危害。管道腐蚀对液化石油气的安全运输有着严重的危害,其主要变现在:腐蚀导致管道的表面形成坑洞,影响了管道的厚度,降低了管道的承压能力,使管道在内压作用下出现鼓包或爆裂的情况,腐蚀会导致管道材料发生脱碳问题,进而腐蚀部位组织结构出现变化,严重时会让管道发生爆裂。

2 液化石油气管道的防腐保护方法

2.1 内涂层防护法。此方法可以降低管道中介质的摩擦力,减缓管道内壁的腐蚀速度,减少液化石油气管道的清管次数,降低管道设备的磨损,延长管道使用寿命。

2.2 外表面绝缘层防护法。此防护法是采用工艺技术在管道的外壁涂抹绝缘材料,让管道表面金属和外部介质相互隔离,使得腐蚀原电池中的回路电阻变大,从而避免管道金属被腐蚀,其常用涂层材料为环氧粉末、聚乙烯、煤焦油瓷漆和石油沥青等。

2.3 阴极保护法。此方法是为管道金属补充电子,保持其处于电子过剩状态,让管道金属表面的各点负电位相同,从而避免金属原子因失去电子形成离子而导致被腐蚀。阴极保护法主要为牺牲阳极法和外加电流法,前者应用于管道的特殊地段,后者应用于长距离运输管道。

3 液化石油气管道防腐保护的工作措施

3.1 做好管道涂层的防护。液化石油气主要通过埋地管道进行运输,管道涂层容易受到土壤和空气的破坏,所以做好管道土层防护是进行管道防腐保护的有效方法,其措施为在管道金属的表面均匀涂抹涂料,使金属和腐蚀性的介质相互隔绝。随着技术发展与管道环境的改变,管道涂层的要求也越来越高,例如采用介电性能较好和化学性能稳定,并且可以适应较大温差的复合涂层与环氧粉末涂层等。复合涂层是通过物理叠合或化学粘结等途径,使性能单一涂料成为功能较好的涂料,如二层聚乙烯与三层聚乙烯等,其中三层聚乙烯较为常见,其粘结性好、防腐性能佳、抗渗性能强,适用于管道环境较差区域。以环氧粉末作涂层的管道耐磨损,对土壤的适应性好,对钢铁的粘结性能佳,但不适用在湿热环境中。

3.2 注重使用非金属管道。为了避免液化石油气管道出现腐蚀情况,油气运输企业可以使用玻璃管道进行液化石油气的运输工作,其不仅耐腐蚀性强,可以双面防腐,不容易结垢,而且易于安装与维护,使用寿命比较长。不足之处是玻璃管道的机械强度较差,容易出现渗漏和爆裂情况。综合而言,玻璃管道性能强于钢制管道。同时,油气运输企业可以使用钢骨架复合管,其集中了钢管与塑料管的优势,防腐、耐磨、绝热和抗压等性能良好,不足之处是比较容易出现破裂情况。

3.3 加强管道的阴极保护。阴极保护是指通过外加电流将电解质中的管道金属表面极化成为阴极,从而避免金属被腐蚀。阴极保护主要分为牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法是将负电位技术和被保护金属直接相连,在电解质溶液中构成原电池,负电位金属为阳极,输出时被损耗,被保护金属为阴极,输出时避免被腐蚀。牺牲阳极法的防腐效果好且投资少,在液化石油气管道防腐保护中应用广泛。外加电流法指以地床为阳极,管道为阴极,接通电流后将管道极化,当管道对地的电位为最小保护电位时,则得到阴极保护。地床作为阳极和直流电源的正极直接相连,从而形成导电体,主要使用的为高硅铁、石墨与碳钢等。

结语

总之,液化石油气的管道防腐保护工作不仅关系到液化石油气的安全运输和节能减耗,而且关系到管道的使用寿命与运输效率,其重要性不容忽视。只有在管道防腐保护工作中认真分析管道材质、环境特点和腐蚀原因,并应用合适的防腐方法、防腐技术和防腐措施,才能真正避免液化石油气管道被腐蚀,充分发挥其运输性能。

参考文献

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