目前在油田由于管線腐蝕而造成管線滲漏,穿孔,破裂等事故經(jīng)常發(fā)生,不僅造成重大的經(jīng)濟損失,也造成了嚴重的環(huán)境污染,因此,管線防腐涂層的合理選擇和使用,對油氣集輸管線的安全運行及使用壽命具有十分重要的意義。
1,油田油氣集輸管線外防腐技術(shù)的特點與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1用于油氣集輸管線的鋼管多為∮76~∮219的中小口徑無縫鋼管。
1.2常用的外防腐涂層為石油瀝青防腐層,聚乙烯膠拈帶防腐層和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐層。
1.3管線外防腐層制作一般在防腐廠集中預(yù)制,機械化程度高,質(zhì)量性能穩(wěn)定,而現(xiàn)場補口補傷在野外手工操作,受環(huán)境氣候影響較大,施工質(zhì)量不穩(wěn)定。
2,選擇外防腐涂層時應(yīng)考慮的因素
埋地管道的腐蝕主要是土壤腐蝕,細菌腐蝕和雜散電流腐蝕,其中主要為土壤腐蝕,引起土壤腐蝕的主要因素有土壤的電阻率和酸堿度(pH值),土壤的濕度,土壤中的氧,微生物等。針對這些因素,要求外防腐涂層必須具有良好的電絕緣性(涂層電阻,耐擊穿電壓)和一定的耐陰極剝離能力,良好的機械性能(抗沖擊強度,拈結(jié)性,抗彎曲性,耐磨性)和良好的穩(wěn)定性(耐候性,耐水性,耐低溫及化學(xué)穩(wěn)定性)。同時應(yīng)考慮涂層破損時易于修補。
3,常用外防腐涂層防腐性能分析
3.1涂敷前鋼管表面的預(yù)處理
鋼管的外防腐質(zhì)量在很大程度上取決于防腐層與管表面的粘附程度,粘附力又取決于管表面的除銹質(zhì)量,除銹質(zhì)量包括干凈程度和表面粗糙度,除銹好的管子表面可以保證與防腐層有很大的粘附力,防止防腐層在運輸,貯存,下溝和回填過程中,因碰撞,摩擦,與土壤壓砸造成的開裂和脫落,保證防腐層的完整性和密封性,有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。
3.2涂層的粘結(jié)力
石油瀝青涂層粘結(jié)力的大小以撕開防腐層后附在鋼管表面的第一層瀝青占滿撕開面積位合格,屬定性描述,由于其涂層厚且纏繞玻璃絲布,定量分析意義不大,其粘結(jié)性隨時間的變化不明顯;聚乙烯膠拈帶防腐層是以抗撕扯能力表示粘結(jié)力的大小,一般為20N/cm;硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐層由具有保溫作用的泡沫塑料和具有保護作用的聚乙烯塑料防護層組成,泡沫塑料與鋼管的粘結(jié)力與石油瀝青防腐層和聚乙烯膠拈帶防腐層沒有可比性,聚乙烯塑料防護層的拉伸強度為大于20MPa,具有較好的抗拉,耐壓性能。
3.3涂層的電絕緣性
埋地鋼質(zhì)鋼管的腐蝕屬電化學(xué)腐蝕,環(huán)境中的電解質(zhì)離子只有通過防腐涂層到達金屬表面構(gòu)成電流的循環(huán)回路才能引起腐蝕,因此涂層的電絕緣性是非常重要的,石油瀝青涂層,聚乙烯膠拈帶防腐層和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐層的絕緣電阻和耐擊穿電壓均非常高,這些防腐層均能滿足油氣集輸管線對防腐層電絕緣性的要求。
3.4耐陰極剝離能力
管道在運輸,鋪設(shè)等過程中,不可避免地會損壞防腐層,埋地后由于土壤電解質(zhì)和外加陰極保護電位作用會使防腐層破損處產(chǎn)生新的漏點或在漏點處產(chǎn)生松脫,所有類型的防腐層在一定程度上都會產(chǎn)生剝離。剝離與擴散現(xiàn)象有關(guān),擴散主要是滲透擴散和陰極保護產(chǎn)生的擴散,擴散的結(jié)果會使防腐層溶脹或鼓泡,最后剝離以至脫落。