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油气集输管线内防腐技术的研究进展
作者:未知    内容来源:慧聪涂料网    点击数:    更新时间:2012-4-13

    2.2电镀防腐

    电镀层可以分为2种:阴极性镀层和阳极性镀层。前者是指被保护金属的电极电势低于电镀金属层的电极电势,比如钢铁表面上镀锡(此时阳极为铁,阴极为锡);后者是指被保护金属的电极电势高于电镀金属层的电极电势,如在铁上镀锌(此时阳极为锌,阴极为铁)。当镀层完全覆盖于金属基体表面时,镀层可以隔离腐蚀介质与金属基体。由于被保护的金属在阳极性镀层中是阴极,即使受到损坏,受腐蚀的也是镀层本身,被保护的金属不受腐蚀;但被保护的金属在阴极性镀层时由于其为阳极,一经损坏,被保护的金属将直接与腐蚀介质接触进而腐蚀金属,此时,镀层的存在反而加速了被保护金属的腐蚀。尽管镀层能很好地保护管线,但是由于其价格较高,镀层工艺较复杂,推广应用受到一定限制。

    2.3复合管防腐

    目前常用的复合管主要有双金属复合管、玻璃钢内衬复合管和陶瓷内衬复合管。双金属复合管在国外已得到广泛应用,德国Butting公司生产的机械复合管、英国Proclad公司生产的冶金复合管在世界许多国家得到应用;我国的长庆油田分公司靖安首站、大庆油田的注水管道也采用了双金属复合管。玻璃钢由环氧树脂和增强玻璃纤维组成,具有防腐、防垢、减阻等优良性能。陶瓷内衬复合钢管是一种国际先进的复合新材料,从内到外分为3层:陶瓷、过渡层和钢材。由于内衬的陶瓷层具有耐磨、耐蚀、耐高温、高强度、高韧性、高抗冲击性和高抗热性等良好的综合性能,能适用于耐磨强度高,甚至更恶劣的环境。复合管能在一定程度上防止集输管线的腐蚀,但其与镀层一样,相对价格较高,而且对于特殊的地段需要特殊的材料,工艺较为复杂,成本较高。

    2.4涂料防腐

    涂层钢管广泛应用于油气田集输管线,其原理是在管道内壁和腐蚀介质之间提供一个隔离层,从而起到减缓腐蚀的作用。内涂层防腐技术可有效防止内腐蚀,节约大量的管材和维修费用,显著提高油气田的输送效率,减少清管次数。目前油田集输管线采用的内涂层防腐技术有:水泥砂浆内衬里技术;水性带锈复合防锈涂料内涂技术;玻璃钢管道内衬技术;H87内防腐涂层技术;玻璃鳞片漆内防腐技术;环氧粉末涂料内防腐技术;涂塑钢管等。现在应用较多的是涂覆涂层法,此法容易实施,具有比较完备的整套实施方案和检测手段,还可用机器人进行涂覆操作。

    管道内壁防腐涂料的性能要求包括:防腐蚀性、耐水性、耐压性、耐冲击性好,良好的黏结性、耐弯曲性、耐磨性、化学稳定性、耐热性,高硬度,摩擦系数小。目前,应用较多的涂料品种有:环氧酚醛、聚氨酯、环氧树脂、改性环氧、富锌、玻璃鳞片、聚苯胺等系列防腐涂料。国外石油天然气管道内壁防腐涂料多采用多元树脂改性重防腐蚀涂料,而环氧酚醛类涂料则为国内所青睐,但环氧酚醛类涂层归属于一种普通高分子型防腐涂层,其耐腐蚀性和耐高温性有限。由于内防腐涂层不可避免地存在针孔,而且流体及固体杂质,如砂子等的冲刷也使防腐层容易出现损伤,所以通常在使用防腐层的同时要添加适量的缓蚀剂。

    当前已有一些通过纳米技术对防腐材料进行改性的技术获得了专利,在市场上也已有这样的防腐材料出现。总的来看,纳米防腐技术还仅仅处于起步阶段,但具有极大的发展前景。例如,MikhailL.Zheludkevich等人在涂料中加入包载有缓蚀剂的纳米容器,纳米容器能对微环境的pH值产生响应从而释放出缓蚀剂,实现涂层的自修复。

    管道内涂层在长输送管线中的主要作用是减少摩擦阻力损失,降低操作成本,提高管线的输送能力;对于近距离输送不仅能减阻同时还能起到防腐作用。鉴于管道内涂层技术具有管道增输、节能、防腐等巨大优势,其在今后的大型输油输气管道中将进一步推广。

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