输油管道

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什么是输油管道

  输油管道(也称管线、管路)是由油管及其附件所组成,并按照工艺流程的需要,配备相应的油泵机组,设计安装成一个完整的管道系统,用以完成油料接卸及输转任务。

输油管道国内外的发展[1]

  管道运输作为五大运输方式之一,在世界上已经有100多年的发展历史。目前,就发达国家来说,其原油的管输量占其总输量的80%,而成品油的长距离运输也基本实现了管道化。由此可见,管道在输油中的起到不可代替的作用,管道输油是原油或成品油运输的主要方式。

  目前,世界上原油管道普遍采用的是密闭输送工艺,也出现了按冷热原油顺序或按原油或成品油顺序输送的工艺;对高黏性、高凝点的原油采用热处理、加剂处理工艺。多采用节能高效的型管道设备、泵送设备和加热设备。

  我国于1958年建成第一条长距离输油管道一新疆克拉玛依至独山子炼油厂输油管道。随后,由于我国各个地区油田的相继开发和炼油厂的建成投产和经济发展的需要,我国管道运输业,尤其是输油管道,得以迅速的发展。经过几十年的发展,目前我国先已经掌握了国际通用的各种先进的管输工艺,例如,加剂输送、间歇输送常温输送、加热输送等。而且,我国在储罐的防腐和地埋金属管领域和原油热处理,“三高”原油的加热输送,以及加剂输送等方面已达国际水平。

输油管道的防护方法及应用[2]

  针对电化学腐蚀、应力腐蚀及冲刷腐蚀,要因地制宜的采取管道防腐方案,口径越大的管线对防腐层结构性能要求越高,对特殊地段必须进行针对性的处理。在进行管道涂层防护时需要采用合适的材料,在施工时要做好质量把关,防腐层必须严格达标。

  1.涂层保护

  涂层保护是在金属表面覆以防腐绝缘层,管线涂上防腐材料后,经过固化而形成油漆膜,能够固定结合在金属表面上,使金属表面同外界严密隔绝,阻止金属与外界物质进行化学反应或电化学反应,从而防止金属腐蚀。庆哈输油管道管线穿越的河流、公路铁路较多,所以在防腐方案上以因地制宜的原则来选择管道的防护方式。管线全程正常地段防腐采用S52涂料,低洼地段采用钢塑聚乙烯包覆管,穿越河流段采用PE管。管线保温层采用聚氨酯泡沫外复黄夹克保温结构,聚氨酯泡沫厚度40mm,黄夹克厚度4mm。PE是近几年从国外引进的先进防腐技术,作为埋地管线,其外防护层是非常优越的。庆哈穿江管线段由于在水下,管道腐蚀因素更为复杂,所以采用PE非常合适。

  2.电化学保护

  (1)阴极保护

  阴极保护是防止地下管线及金属结构发生电化学腐蚀的有效方法,是在金属表面通过足够的阴极电流,使金属表面阴极极化,成为电化学腐蚀电池中电位均一的阴极,从而防止管道腐蚀。两种方法:一种为牺牲阳极的阴极保护,一种为外加电流的阴极保护。前者是将被保护金属与电位更低的牺牲阳极直接相连,构成电流回路,从而使金属发生阴极极化,靠阳极的腐蚀溶解达到保护阴极的目的,一般采用镁阳极和锌阳极。后者是将被保护管道与外加的直流电源的负极相连,把另一辅助阳极接到电源的正极,外加电流在管道和辅助阳极问建立较大的电位差,保护距离长,便于调节电流和电压,主要适用于长输管道以及当杂散电流产生的管地电位变化超过牺牲阳极的保护能力时。在许多场合下两种方法配合使用。

  (2)缝隙腐蚀及措施

  管线出现裂缝倾向于在表面缺陷部分周围区域涂层下形成,当水从表面缺陷部分流过时,可能发生缝隙腐蚀。测试NaCl2稀溶液在模拟涂层和分区低碳钢电极之间的阴极保护的缝隙腐蚀的电位和电流分布,如果控制电位太负,因为稀氢极化程度可能比在合适的控制电位下的更低,所以提出了在高电导率环境中避免缝隙腐蚀的阴极保护机理。虽然高电导率环境中阴极电流难以深渗到裂缝中,但是缝隙中的腐蚀可以在一个合适的控制电位下得到控制。在设计管线阴极保护系统时,应尽量减小管道沿线的保护电位,避免出现碱脆或过保护析氢剥离现象,如可适当缩短保护距离,以避免阴极保护站出口的电压过负,不使中间段电压偏正。

  3.应用

  (1)外部缺陷的维修方法

  ①腐蚀缺陷长度≥2000mm的腐蚀点采用碳纤维补强方式,补强层3层。

  ②腐蚀缺陷长度<2000mm且宽度≥592mm的腐蚀点采用打套袖方式补强。

  ③不满足以上条件的其余腐蚀缺陷采用钢板补焊方式补强。

  (2)外部缺陷的防腐保温结构

  ①防腐保温层结构。结构为TO树脂加强级→聚氨脂泡沫→TO树脂特加强级→聚乙烯工业膜。

  ②特加强级结构。结构为面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。防护层厚度大于1.0 mm。

  ③加强级结构。结构为底漆→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。防护层厚度大于0.75 mm。

  ④保温层选用厚度为40-50 mm厚聚氨脂泡沫保温层,现场发泡。

  ⑤做TO树脂玻璃钢时缠绕玻璃布要拉紧,搭接5cm以上,搭接到原结构上不小于15cm。

  (3)防腐层检查

  ①外观检查。其表面平整呈光亮的涂膜,无气泡、开裂、褶皱和可见的玻璃纤维布网眼。

  ②针孔检查。应使用电火花检漏仪检查。加强防腐层的检漏电压为不低于3000V,特加强级防腐层的检漏电压不低于5000V。以不打火花为合格,不合格处应进行修补。

  ③黏附力的检查。以撕开处不露铁为合格;固化后的防腐层较难撕裂。

  ④厚度检查。采用磁性测厚仪,测量其厚度。防腐层表干后厚度不小于0.75 mm。

参考文献

  1. 张天琳,刘晓飞.输油管道的优化设计[J].中国化工贸易,2013(7)
  2. 赵书波.输油管道的防腐处理技术[J].油气田地面工程,2013(4)
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