小口径管道腐蚀及防护策略研究进展
发布时间：2020-12-13 18:00
随着我国工业水平的不断发展与提高,工业生产中对石油资源的需求越来越迫切,而石油资源分布的地域性差异给资源的输送带来了巨大的挑战。集输管道能够大幅缓解油气资源输送的困难,被广泛应用于石油石化行业。然而,集输管道长期在土壤、水或空气中服役,并且具有口径小、数量多和内壁防腐困难等突出特点,因此,小口径集输管道的腐蚀问题的研究具有重要的科学和工程应用价值。在小口径管道外壁防腐方面,通常采用传统的石油沥青类(如石油沥青、煤沥青)防腐涂层,虽然该涂层成本低廉,但是存在机械强度低、韧性受温度影响大、易吸水且不能抵抗细菌腐蚀等局限性。鉴于此,加入其他树脂来改善涂层性能的方法引起了科学界的持续关注。在内防腐方面,由于小口径管道施工难度大,存在焊接热影响区以及现场内补口技术相对落后,导致传统涂层防腐技术的应用受到了限制。传统的内壁防腐主要采用添加缓蚀剂的方式,但由于其成本过高并未得到普遍应用。在此基础上,国内外相继开发出一些新型内防腐技术,为小口径管道的内防腐提供了新思路。本文首先介绍了影响小口径管道外壁腐蚀的各个环境因素(大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀等),然后讨论了三层结构的聚乙烯和熔结环氧粉末等外壁防...
【文章来源】：材料导报. 2020年19期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
大气腐蚀速率与金属表面水膜层厚度的关系(a区水膜厚度为1～10 nm;b区水膜厚度为10 nm～1 μm;c区水膜厚度为1 μm～1 mm;d区水膜厚度大于1 mm)
近年来,双层熔结环氧防腐层体系逐步发展起来。这种涂层防腐工艺是以单层熔结环氧涂层为底层,以改性的熔结环氧粉末作外保护层[16](如图2所示),其整体防腐层的厚度为525～1 000 μm,最高使用温度达115 ℃。该涂层具有良好的粘结性能和抗阴极剥离性能[17]。2.2.2 3PE涂层防腐技术
内穿插技术主要用于旧管道修复,是将高密度聚乙烯管(High density polyethylene)插入目标管道内(如图5所示)。该技术将金属管道的刚度和强度与聚乙烯管耐腐蚀性结合起来,能够让修复后的管道同时具有钢管和聚乙烯管的综合性能。管道输送介质在聚乙烯管中流动,聚乙烯管杜绝了腐蚀介质与钢管的接触,从而达到内壁防腐的目的[55-56]。为解决塔河油田金属管线频繁腐蚀穿孔的问题,葛鹏莉等[56]采用HDPE内穿插修复工艺修复地面金属管线,改善了管道的耐腐蚀性能。采用该工艺前首先需要确定管道的运行压力和温度、输送介质等情况;其次选择内穿插HDPE管外径,并根据SY/T 4110-2007标准确定内穿插HDPE管壁厚;最后确定HDPE管长度。值得注意的是,在选择不同的内衬管时,应依据管道内输送介质的温度来确定,HDPE管最高使用温度为60 ℃,而对于稠油集输管线,其使用的起点温度超过60 ℃,则应选用耐热聚乙烯管(工作温度可达90 ℃)作为内衬管。
【参考文献】：
期刊论文
[1]输油管道腐蚀影响因素分析[J]. 李磊. 石化技术. 2018(07)
[2]油气输送管道腐蚀机理及其相关防护对策[J]. 王英. 石化技术. 2018(07)
[3]二氧化碳驱油集输管道腐蚀机理研究[J]. 赵军栋,张阳,李哲,席坤苓,谷永钢,訾晓晨. 油气田地面工程. 2018(02)
[4]埋地钢制管道土壤腐蚀影响因素分析及其变化规律研究[J]. 程兴,陈培宁. 中国化工装备. 2018(01)
[5]高强度油气长输管道腐蚀与防护研究进展[J]. 马钢,白瑞. 中外能源. 2018(01)
[6]小口径管道内防腐蚀技术[J]. 林竹,韩文礼,郭继银,张彦军. 石油工程建设. 2017(04)
[7]三层聚乙烯防腐涂层和双层熔结环氧粉末涂层性能对比[J]. 凌志成,代孟元,周正发,徐卫兵. 涂料工业. 2017(01)
[8]钢骨架塑料复合管在油田污水系统中的应用[J]. 丁建,刘勇,栾世林,许志春,刘吉祥. 中国石油和化工标准与质量. 2016(11)
[9]双金属复合管防腐蚀应用技术[J]. 孙雁伯,韩秀丽,王兰花. 油气田地面工程. 2016(03)
[10]油田二氧化碳驱集输管道的腐蚀机理研究[J]. 苏留帅,张瑶. 当代化工. 2015(11)
本文编号：2914945
【文章来源】：材料导报. 2020年19期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
大气腐蚀速率与金属表面水膜层厚度的关系(a区水膜厚度为1～10 nm;b区水膜厚度为10 nm～1 μm;c区水膜厚度为1 μm～1 mm;d区水膜厚度大于1 mm)
近年来,双层熔结环氧防腐层体系逐步发展起来。这种涂层防腐工艺是以单层熔结环氧涂层为底层,以改性的熔结环氧粉末作外保护层[16](如图2所示),其整体防腐层的厚度为525～1 000 μm,最高使用温度达115 ℃。该涂层具有良好的粘结性能和抗阴极剥离性能[17]。2.2.2 3PE涂层防腐技术
内穿插技术主要用于旧管道修复,是将高密度聚乙烯管(High density polyethylene)插入目标管道内(如图5所示)。该技术将金属管道的刚度和强度与聚乙烯管耐腐蚀性结合起来,能够让修复后的管道同时具有钢管和聚乙烯管的综合性能。管道输送介质在聚乙烯管中流动,聚乙烯管杜绝了腐蚀介质与钢管的接触,从而达到内壁防腐的目的[55-56]。为解决塔河油田金属管线频繁腐蚀穿孔的问题,葛鹏莉等[56]采用HDPE内穿插修复工艺修复地面金属管线,改善了管道的耐腐蚀性能。采用该工艺前首先需要确定管道的运行压力和温度、输送介质等情况;其次选择内穿插HDPE管外径,并根据SY/T 4110-2007标准确定内穿插HDPE管壁厚;最后确定HDPE管长度。值得注意的是,在选择不同的内衬管时,应依据管道内输送介质的温度来确定,HDPE管最高使用温度为60 ℃,而对于稠油集输管线,其使用的起点温度超过60 ℃,则应选用耐热聚乙烯管(工作温度可达90 ℃)作为内衬管。
【参考文献】：
期刊论文
[1]输油管道腐蚀影响因素分析[J]. 李磊. 石化技术. 2018(07)
[2]油气输送管道腐蚀机理及其相关防护对策[J]. 王英. 石化技术. 2018(07)
[3]二氧化碳驱油集输管道腐蚀机理研究[J]. 赵军栋,张阳,李哲,席坤苓,谷永钢,訾晓晨. 油气田地面工程. 2018(02)
[4]埋地钢制管道土壤腐蚀影响因素分析及其变化规律研究[J]. 程兴,陈培宁. 中国化工装备. 2018(01)
[5]高强度油气长输管道腐蚀与防护研究进展[J]. 马钢,白瑞. 中外能源. 2018(01)
[6]小口径管道内防腐蚀技术[J]. 林竹,韩文礼,郭继银,张彦军. 石油工程建设. 2017(04)
[7]三层聚乙烯防腐涂层和双层熔结环氧粉末涂层性能对比[J]. 凌志成,代孟元,周正发,徐卫兵. 涂料工业. 2017(01)
[8]钢骨架塑料复合管在油田污水系统中的应用[J]. 丁建,刘勇,栾世林,许志春,刘吉祥. 中国石油和化工标准与质量. 2016(11)
[9]双金属复合管防腐蚀应用技术[J]. 孙雁伯,韩秀丽,王兰花. 油气田地面工程. 2016(03)
[10]油田二氧化碳驱集输管道的腐蚀机理研究[J]. 苏留帅,张瑶. 当代化工. 2015(11)
本文编号：2914945
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