管道涂層防腐工藝研究

黃寧（中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司 河南 457001）

白亮（中石化中原油田分公司內(nèi)蒙采油事業(yè)部 河南 457001）

呂吉強(qiáng)（中石化中原油田分公司內(nèi)蒙采油事業(yè)部 河南 457001）

引言

經(jīng)濟(jì)市場的快速發(fā)展使管道事業(yè)得到了快速發(fā)展，全世界形成了很多全國性的輸油管網(wǎng)。

但是，管道的腐蝕作用會直接影響到管道的使用壽命。近幾年，我國出現(xiàn)了很多管道腐蝕的現(xiàn)象。因此，該事件給油氣田企業(yè)帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還可能因?yàn)楣艿栏g的腐蝕引起火災(zāi)。尤其是油田企業(yè)管道腐蝕引起的保證，嚴(yán)重的影響了人身的安全與自由。因此，加強(qiáng)管道涂層的防腐技術(shù)是非常重要的。

一.管道涂層防腐工藝現(xiàn)狀

管道涂層防腐技術(shù)在近幾年的使用管道過程中還沒有出現(xiàn)有滲漏的現(xiàn)象，生產(chǎn)也比較正常。如果有一條內(nèi)涂層的管道，其使用壽命可能在一年半就無法繼續(xù)使用。而使用內(nèi)壁防腐涂層之后，就會大大增加其使用壽命。其中油田的主要成分見下表。

我國管道涂層防腐工藝經(jīng)歷了煤焦油瀝青、膠帶、液體環(huán)氧涂料、石油瀝青等發(fā)展過程。

目前，我國管道涂層防腐工藝基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。新建的長輸管道內(nèi)涂層的長輸管道涂層主要分為三聚氰，乙烯以及少量的煤焦油等組成的。

二.管道涂層防腐工藝

1.FBE防腐層工藝

FBE防腐層工藝是制定的管道涂料，正常使用的厚度是 10密爾。我國從上世界 90中期就開始廣泛使用，并且目前已經(jīng)建立了油氣內(nèi)部集輸管線采用的就是 FBE防腐層。該防腐層質(zhì)量應(yīng)該符合管道涂層防腐工藝技術(shù)的要求。FBE防腐工藝技術(shù)具有使用溫度范圍寬、高附著力、耐冷熱交變以及耐酸堿鹽等特點(diǎn)。但是該防腐工藝技術(shù)也有其一定的缺點(diǎn)：在涂層防腐工藝中具有抗沖擊強(qiáng)度不高，水汽滲透率不高。而且該技術(shù)必須在工廠預(yù)制生產(chǎn)、成本比較高、能耗比較大。另外，防腐工藝用作補(bǔ)扣材料的時(shí)候，現(xiàn)場施工質(zhì)量沒有辦法與管體相同，因此非常容易發(fā)生塔接部位粘結(jié)失效，漏點(diǎn)比較多等缺點(diǎn)。

2.煤焦油涂層防腐工藝

煤焦油涂層防腐工藝是由高溫煤焦油分流得到的重質(zhì)餾分以及煤瀝青組成的材料，添加不活潑的礦物質(zhì)使用塑化。煤焦油涂層防腐工藝的應(yīng)用已經(jīng)超過了 10年，并且在我國 20世界初開始了管道建設(shè)上的主要應(yīng)用。煤焦油涂層防腐工藝具有價(jià)格低、耐陰極性好、化學(xué)穩(wěn)定性好以及抗植物根莖穿透性比較好等特點(diǎn)。但是其也有一定的缺點(diǎn)：煤焦油在使用過程中會發(fā)揮出一種氣味難聞的氣體，對環(huán)境的污染也比較大。另外，煤焦油涂層防腐工藝高溫軟化、低溫發(fā)脆非常容易造成管道涂層損壞的面積計(jì)較大。

3.無機(jī)非金屬防腐工藝

就目前的情況進(jìn)行份詳細(xì)，應(yīng)用在管道防腐的涂層主要以有機(jī)涂層為主，但是有機(jī)涂層的性質(zhì)一直不斷的改變，因此根據(jù)不可能進(jìn)行消除耐熱抗寒或者老化變質(zhì)等問題。這樣，就會嚴(yán)重導(dǎo)致油田管道的使用壽命受到一定的局限。因?yàn)?，使用非金屬工藝技術(shù)、防腐材料等性能會比較好，從而其管道的使用壽命也會大大提高的。使用無機(jī)非金屬防腐涂層技術(shù)主要有是玻璃涂層、化學(xué)反應(yīng)法等比較成熟的制備方法。我國在無機(jī)非金屬防腐工藝的使用才剛剛起步，只有開發(fā)無機(jī)非金屬的防腐工藝技術(shù)，才能通過一定的防腐工藝技術(shù)在管道外部開發(fā)出一種復(fù)合無機(jī)防腐涂層的工藝技術(shù)。另外，玻璃材料還可以根據(jù)防腐性能的要求，對金屬的工藝特點(diǎn)以及膨脹進(jìn)行配置，同時(shí)可以應(yīng)用給化工、天然氣等管道的領(lǐng)域。無機(jī)非金屬防腐工藝有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如：使用比較安全、耐腐蝕性能優(yōu)越、流動性好、生產(chǎn)工藝比較先進(jìn)等，并且無機(jī)非金屬材料無毒、無傷害、無污染、造價(jià)比較低、用途也比較廣泛。目前，無機(jī)非金屬涂層防腐的發(fā)展前景比較大，我國已經(jīng)將無機(jī)非金屬的防腐涂層技術(shù)是目前應(yīng)用比較廣泛的防腐工藝技術(shù)。

4.陰極保護(hù)涂層防腐工藝

陰極保護(hù)涂層的防腐工藝技術(shù)可以有效防止管道的腐蝕，尤其是在金屬表面的管道。但是應(yīng)急保護(hù)涂層的防腐工藝耗電量比較大，從而導(dǎo)致陰極保護(hù)防腐技術(shù)是不可行的。一旦涂層上有穿孔或者破損，就會形成大陰極與小樣機(jī)的腐蝕電池。并且該電池的作用，會使管道局部腐蝕，這樣就嚴(yán)重的加快了有天安管道的內(nèi)腐蝕速度。只有因?yàn)槠涔艿赖耐繉邮褂茫蜁蟠鬁p少了油田管道的金屬暴露面積。這樣就會使陰極保護(hù)金屬裸露表面的管道保護(hù)的電流密度降低，從而使油田管道的保護(hù)范圍大大增加，同時(shí)使陰極保護(hù)工藝技術(shù)具有了經(jīng)濟(jì)化。另外，陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用在管道需要符合以下條件：1）被保護(hù)的金屬管道材料所在的介質(zhì)中進(jìn)行陰極保護(hù)，這樣就會嚴(yán)重的消耗大量的電能，導(dǎo)致油田管道不能進(jìn)行陰極保護(hù)防腐效果。2）油田管道與電絕緣具有相互對應(yīng)的特點(diǎn)，因此被保護(hù)的油田管道連續(xù)性也是陰極防腐保護(hù)技術(shù)的有效條件之一。3）管道的防腐工藝技術(shù)必須能夠進(jìn)行導(dǎo)電的效果。只有滿足這些條件的時(shí)候，才能建立電路，從而進(jìn)行陰極防腐工藝技術(shù)的保護(hù)。總之，陰極保護(hù)涂層防腐工藝技術(shù)使整個(gè)管道涂層得到有效保護(hù)。

結(jié)語

經(jīng)上述論證，油田管道涂層的防腐工藝技術(shù)在油氣安全運(yùn)行中起到了關(guān)鍵性的作用。管道圖層的防腐工藝技術(shù)在不斷的發(fā)展，同時(shí)在管道防腐材料的使用中也應(yīng)該朝著環(huán)保、高效的方向發(fā)展。

另外，目前管道的涂層的防腐工藝技術(shù)也存在一系列的問題，因此，對于油氣田管道涂層的防腐技術(shù)來說，補(bǔ)口是內(nèi)防腐工藝技術(shù)的瓶頸。只有有效解決、完善管道涂層防腐工藝對于管道防腐涂層技術(shù)的提高有很大的推進(jìn)作用。