輸油管道

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什麼是輸油管道

  輸油管道(也稱管線、管路)是由油管及其附件所組成,並按照工藝流程的需要,配備相應的油泵機組,設計安裝成一個完整的管道系統,用以完成油料接卸及輸轉任務。

輸油管道國內外的發展[1]

  管道運輸作為五大運輸方式之一,在世界上已經有100多年的發展歷史。目前,就發達國家來說,其原油的管輸量占其總輸量的80%,而成品油的長距離運輸也基本實現了管道化。由此可見,管道在輸油中的起到不可代替的作用,管道輸油是原油或成品油運輸的主要方式。

  目前,世界上原油管道普遍採用的是密閉輸送工藝,也出現了按冷熱原油順序或按原油或成品油順序輸送的工藝;對高黏性、高凝點的原油採用熱處理、加劑處理工藝。多採用節能高效的型管道設備、泵送設備和加熱設備。

  我國於1958年建成第一條長距離輸油管道一新疆克拉瑪依至獨山子煉油廠輸油管道。隨後,由於我國各個地區油田的相繼開發和煉油廠的建成投產和經濟發展的需要,我國管道運輸業,尤其是輸油管道,得以迅速的發展。經過幾十年的發展,目前我國先已經掌握了國際通用的各種先進的管輸工藝,例如,加劑輸送、間歇輸送常溫輸送、加熱輸送等。而且,我國在儲罐的防腐和地埋金屬管領域和原油熱處理,“三高”原油的加熱輸送,以及加劑輸送等方面已達國際水平。

輸油管道的防護方法及應用[2]

  針對電化學腐蝕、應力腐蝕及沖刷腐蝕,要因地制宜的採取管道防腐方案,口徑越大的管線對防腐層結構性能要求越高,對特殊地段必須進行針對性的處理。在進行管道塗層防護時需要採用合適的材料,在施工時要做好質量把關,防腐層必須嚴格達標。

  1.塗層保護

  塗層保護是在金屬錶面覆以防腐絕緣層,管線塗上防腐材料後,經過固化而形成油漆膜,能夠固定結合在金屬錶面上,使金屬錶面同外界嚴密隔絕,阻止金屬與外界物質進行化學反應或電化學反應,從而防止金屬腐蝕。慶哈輸油管道管線穿越的河流、公路鐵路較多,所以在防腐方案上以因地制宜的原則來選擇管道的防護方式。管線全程正常地段防腐採用S52塗料,低窪地段採用鋼塑聚乙烯包覆管,穿越河流段採用PE管。管線保溫層採用聚氨酯泡沫外復黃夾克保溫結構,聚氨酯泡沫厚度40mm,黃夾克厚度4mm。PE是近幾年從國外引進的先進防腐技術,作為埋地管線,其外防護層是非常優越的。慶哈穿江管線段由於在水下,管道腐蝕因素更為複雜,所以採用PE非常合適。

  2.電化學保護

  (1)陰極保護

  陰極保護是防止地下管線及金屬結構發生電化學腐蝕的有效方法,是在金屬錶面通過足夠的陰極電流,使金屬錶面陰極極化,成為電化學腐蝕電池中電位均一的陰極,從而防止管道腐蝕。兩種方法:一種為犧牲陽極的陰極保護,一種為外加電流的陰極保護。前者是將被保護金屬與電位更低的犧牲陽極直接相連,構成電流迴路,從而使金屬發生陰極極化,靠陽極的腐蝕溶解達到保護陰極的目的,一般採用鎂陽極和鋅陽極。後者是將被保護管道與外加的直流電源的負極相連,把另一輔助陽極接到電源的正極,外加電流在管道和輔助陽極問建立較大的電位差,保護距離長,便於調節電流和電壓,主要適用於長輸管道以及當雜散電流產生的管地電位變化超過犧牲陽極的保護能力時。在許多場合下兩種方法配合使用。

  (2)縫隙腐蝕及措施

  管線出現裂縫傾向於在錶面缺陷部分周圍區域塗層下形成,當水從錶面缺陷部分流過時,可能發生縫隙腐蝕。測試NaCl2稀溶液在模擬塗層和分區低碳鋼電極之間的陰極保護的縫隙腐蝕的電位和電流分佈,如果控制電位太負,因為稀氫極化程度可能比在合適的控制電位下的更低,所以提出了在高電導率環境中避免縫隙腐蝕的陰極保護機理。雖然高電導率環境中陰極電流難以深滲到裂縫中,但是縫隙中的腐蝕可以在一個合適的控制電位下得到控制。在設計管線陰極保護系統時,應儘量減小管道沿線的保護電位,避免出現鹼脆或過保護析氫剝離現象,如可適當縮短保護距離,以避免陰極保護站出口的電壓過負,不使中間段電壓偏正。

  3.應用

  (1)外部缺陷的維修方法

  ①腐蝕缺陷長度≥2000mm的腐蝕點採用碳纖維補強方式,補強層3層。

  ②腐蝕缺陷長度<2000mm且寬度≥592mm的腐蝕點採用打套袖方式補強。

  ③不滿足以上條件的其餘腐蝕缺陷採用鋼板補焊方式補強。

  (2)外部缺陷的防腐保溫結構

  ①防腐保溫層結構。結構為TO樹脂加強級→聚氨脂泡沫→TO樹脂特加強級→聚乙烯工業膜。

  ②特加強級結構。結構為面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。防護層厚度大於1.0 mm。

  ③加強級結構。結構為底漆→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。防護層厚度大於0.75 mm。

  ④保溫層選用厚度為40-50 mm厚聚氨脂泡沫保溫層,現場發泡。

  ⑤做TO樹脂玻璃鋼時纏繞玻璃布要拉緊,搭接5cm以上,搭接到原結構上不小於15cm。

  (3)防腐層檢查

  ①外觀檢查。其錶面平整呈光亮的塗膜,無氣泡、開裂、褶皺和可見的玻璃纖維布網眼。

  ②針孔檢查。應使用電火花檢漏儀檢查。加強防腐層的檢漏電壓為不低於3000V,特加強級防腐層的檢漏電壓不低於5000V。以不打火花為合格,不合格處應進行修補。

  ③黏附力的檢查。以撕開處不露鐵為合格;固化後的防腐層較難撕裂。

  ④厚度檢查。採用磁性測厚儀,測量其厚度。防腐層表乾後厚度不小於0.75 mm。

參考文獻

  1. 張天琳,劉曉飛.輸油管道的優化設計[J].中國化工貿易,2013(7)
  2. 趙書波.輸油管道的防腐處理技術[J].油氣田地面工程,2013(4)
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