论文部分内容阅读
摘要:隨着社会的快速发展,油气的需求量也在逐渐的增加,这就对油气集输管道的质量和安全提出了更高的要求,如果管道腐蚀情况严重就会对油气集输造成非常严重的影响。本文主要就油气集输管道的腐蚀失效及其环境影响做了简要介绍,提出了预防腐蚀的几点方法和有关环境保护建议。
关键词:油气集输管道腐蚀失效环境保护
建设油气集输管道的过程中,若是穿过河流湖泊的管道受到水流的冲刷时,可能发生管段裸露甚至断裂的情况,会对建设管道沿线的自然资源(如土壤,水系等)产生严重影响,管段断裂可能会引起管道输送介质的泄漏,而泄漏出来的的油气通过挥发扩散进入大气,燃烧后又将引发一系列的环境污染问题。油类物质进入土壤、水体后,发生的一系列的物理、化学和生物化学反应,对土壤中的微生物生存活动产生严重影响,破坏土壤结构,降低土壤通透性和透水量。石油的低分子烃能够穿透到植物组织内部,对植物的生理机能正常运转产生破坏,在植物表面形成一层阻塞植物气孔的薄膜,从而对植物的蒸腾和呼吸作用产生影响,甚至导致植物死亡。油气集输管道的建设、运行过程中,不管是任何因素(管道老化、 防腐蚀层破损、管材腐蚀 、自然灾害、人为破坏等)引起的穿透破裂以及管道失效,都会对管道周边的环境产生恶劣影响。且污染范围大,危害程度深,油气集输管道的环境保护已成为西部环境保护中存在的最紧迫挑战。
一、管道的腐蚀失效
管道腐蚀可分为外壁腐蚀和内壁腐蚀,简称外腐蚀和内腐蚀。
1.管道腐蚀
埋地油气集输管道主要由于土壤造成腐蚀,而穿越海底的集输管道则与海水发生电化学反应造成腐蚀。这些都属于管道的外腐蚀。管道的外腐蚀主要由于管道的周围介质(土壤、水、空气等)与管道产生相互作用,发生了化学、电化学变化或者物理溶解作用,因而对管道的外壁产生破坏的现象。
油气在管道的集输过程中, 由于油气中含有二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等酸性气体、气田卤水、氧气等,酸性气体与氧气作用产生酸,酸与金属管道的内壁发生一系列的化学、电化学反应,造成了管道内壁的腐蚀,这就是油气集输管道的内腐蚀。另外,多相流的冲蚀作用也对金属管道内腐蚀产生很大影响。
二、油气集输管道的防腐技术
1.油气集输管道的外防腐技术
应用管道外防腐涂层。运用外防腐涂层防腐是指在管道外壁上喷涂防腐层,隔离开管道外部和腐蚀介质,从而达到防腐蚀的目的。环氧涂层以其优于石油沥青和煤焦油涂层的性能,成为现今国际应用最广泛的金属管道防腐蚀涂层之一。它主要由环氧树脂和固化剂等组成,是一种热固性材料,粘结力,涂层致密、表面光滑,耐盐耐碱的腐蚀。我国的外防腐涂层技术一直在飞速发展着,三层聚乙烯、环氧涂层和煤焦油瓷漆管道涂层等都得到广泛应用。
阴极保护技术。阴极保护是防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的一种电化学保护技术,它是一种经济而有效的防护措施。阴极保护技术的原理是把金属构件当为阴极,对金属构件施加直流电流,使其发生阴极极化,当金属构件的电位负于某一值时,就可以消除该金属表面的电化学不均匀性,阴极的溶解过程便得到了有效抑制,从而保护了金属,防止其发生腐蚀。阴极保护技术以其显著的经济效益被广泛应用于一些在海水、土壤中使用的设备(如地下输油管线、海下油气集输管线等),以提高金属构件的抗腐蚀能力。阴极保护主要分为两类,一种为牺牲阳极法,一种为强制电流保护法。
2.油气集输管道的内防腐技术
缓蚀剂技术。缓蚀剂是一种能抑够制金属或合金腐蚀破坏过程、改变金属机械性能的化学药剂。缓蚀剂的缓蚀效率高,只使用极少的量即可达成效果,应用缓蚀剂可以节约大量金属材料,提高设备的使用寿命,保证了一些先进的工艺流程的顺利实行。缓蚀剂多用于循环和半循环体系。
内涂层防腐技术。内涂层防腐技术与管道外防腐涂层类似,是在管道内壁和腐蚀介质之间喷涂一个隔离层,从而起到减缓腐蚀的作用。 采用内涂层防腐技术能有效的控制内腐蚀,可节约了大量的管材费用和后续维修费用。环氧树脂、聚氨酯以及环氧粉末等适用于酸性油气田的内腐蚀涂层和衬里。玻璃钢内衬管同时具备了玻璃钢的耐蚀性能和钢管的强度要求,能满足对温度和压力较高的集输管道的油气集输要求。
三、油气集输管道对环境的影响
1.对土壤的影响
集输管道由于施工期开挖、碾压、砍伐林地、铲除草地和农田以及造成野生动物的惊吓等,产生的影响为暂时性影响。长久性影响主要指集输管道投入使用期间,由于管道占用土地、对周围造成环境表征异常,以及对植被、动物的的生存造成的影响。管线造成的土壤侵蚀,土地沙漠化,水土流失等也属于长久性影响。
2.对地质环境及大气环境的影响
管道施工过程中需要开挖土体,管道完工后要覆回填土造成了软弱面,坡角切土形成临空面导致边坡失稳,引发滑坡、崩塌、泥石流、土地湿陷地质灾害。管道施工期间,机器车辆、施工人员的施工活动等对空气质量造成影响,况且油气管道一旦发生泄露等,都会对大气环境造成严重的影响。
3.穿越水体对环境的影响
油气集输管道在建设过程中,常常需要穿越河流、湖泊、沟渠等地表水体,如果穿越的建设方式不合理,或者施工质量不合格、环境管理不到位,很容易对途径的地表水产生污染。
四、油气集输管道的环境保护
1.对穿越水体部分的管道施工应提出特殊要求,严格遵循环护措施,施工前期应制定周密的预备方案,做好施工监测,强化风险防范意识,加强穿越工程施工应急管理以及相应的污染控制装置。结合当地的具体实际环境,制定更加详细可操作的漏油防治措施,分析潜在的环境风险源,制定合理可行的污染防治减缓措施。
2.集输管道的建设运行过程中,要严格按照规定维护保养,加强巡检力度,及相应的监管力度。制定完善的管道维护制度的,提高其执行力。
3.一旦集输管道失效,应立即启动相应的“环境保护应急预案”,通过切实可行的方案对污染进行治理,将其所引发的环境影响降低到最小。
参考文献:
[1]侯铎,思玉琥,彭健锋等. 油气集输管道的腐蚀失效与环境保护[J]. 石油化工腐蚀与防护.2012,29(1):23-26
[2]孟建勋,王健,刘彦成等. 油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术研究进展[J]. 重庆科技学院学报,2010,12(3):21-23
[3]徐辉利,孙杰,王莉 C 浅谈国内油气储运系统中存在问题及对策[J].炼油与化工,2006,17( 1) : 9-11