油气管道防腐技术及应用

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1、东北石油大学应用技术学院毕业论文油气管道防腐技术及应用学科专业:油田化学应用技术学生:柏泽指导教师:于翠艳入学日期:2012年9月论文完成日期:2014年12月油气管道防腐技术及应用摘要本文综述了油气管道防腐技术的原因及机理。重点介绍了油气管道内、外防腐常用的几种材料的特性，包括FBE、三层PE、双组分液体环氧涂料、聚氨醋沥青、环氧内减阻涂料和高固体份涂料技术等。并对油气管道的防腐技术及应用的未来发展方向进行了简介。关键词：油气管道，防腐技术，三层PE，双组分液体环氧涂料目录摘要I目录II前言1第1章管道腐蚀产生的原因及机理21.1管道腐蚀产生的原因21.1.1外

2、界条件21.1.2防腐措施的问题31.2管道腐蚀产生的机理3第2章油气管道外涂层防护技术42.1外涂层基本性能42.1.1抗弯曲性、粘结力42.1.2硬度、耐磨性42.1.3耐化学介质浸泡、抗阴极剥离42.1.4绝缘电阻和电气强度42.1.5其他性质52.2外防腐层的选择52.3外防腐层用料62.3.1熔结环氧粉末防腐层62.3.2三层聚乙烯防护层72.3.3聚氨酯沥青82.3.4煤焦油涂层防腐工艺82.3.5阴极保护防腐工艺82.4外防腐层技术在陕京二线输气管道的应用8第3章油气管道内涂层防护技术103.1内涂层用涂料的基本性能103.2内涂层用料103.2.1

3、双组分液体环氧涂料103.2.2氧化粉末涂料113.2.3减阻内涂层技术11II3.2.4高固体份涂料技术123.3内涂层防腐技术在CD油田的应用12第4章油气管道防腐技术的发展前景14参考文献16致谢18II前言自20世纪50年代开始，油气管道的防腐技术就不断的发展，其主要原因是由于石油或天然气管道大多数为金属材料，金属本身在有氧气和水存在的条件下就会发生化学反应，即我们常说的腐蚀现象。腐蚀会造成管道的穿孔、泄露，给生产企业带来严重的财产损失，同时也会给公共环境带来巨大的损害[1]。因此，为了减少腐蚀造成的这些严重的后果，增强油气管道使用的寿命，进一步提高油气管

4、道的防腐技术是十分必要的。这就要求对油气管道的防腐技术有更加深刻的了解与研究。20世纪50年代以前，国外长油气输管道主要采用石油沥青和煤焦油沥青作为外防腐材料。20世纪60年代，研制出了一些性能很好的塑料防腐材料，例如黏胶带，热塑涂层，粉末融结涂层等[2]。20世纪70年代以来，由于管道施工遇到一些严酷的自然环境，对防腐层性能提出了更严格的要求，因此，在管道防腐材料的研究中，都大力发展复合材料或复合结构，强调防腐层要具有良好的介电性能、物理性能，稳定的化学性能和较宽的温度适应性能，以达到防腐、绝缘、保温、增加强度等多种功能。三层聚乙烯是在20世纪80年代由欧洲研制

5、成功并开始使用的。一经问世就在许多工程上得到了应用，尤其是欧洲国家，其应用呈不断上升的趋势[3]。我国管道防腐技术是从应用沥青类防腐层开始，自二十世纪50年代到70年代的东北输油管道都采用石油沥青防腐层。70年代后期到80年代初，随着国外技术材料的引入应用，胶带、夹克、环氧粉末等相继投入使用，而后各种防腐层均有使用[3]。进入90年代后，煤焦油瓷漆开始在我国的西部长输管道建设中得到应用，如沙漠输油管全线采用煤焦油瓷漆防腐层。90年代后期熔结环氧粉末和三层聚乙烯逐渐形成主流，作为最新的防腐材料，双层熔结环氧也有的少量应用[4]。目前，国内油气管道防腐技术已达到了发达

6、国家20世纪末的防腐水平。经过多年的发展，防腐技术也有了很大的进步与发展。其发展的特点是涂料产品结构发生了根本性改变，其改变方向以节省资源、无污染、经济、高效、有利于生产为原则，并且在美国、中国、加拿大和中东等地区进行区域性试验应用[5]。17第1章管道腐蚀产生的原因及机理1.1管道腐蚀产生的原因腐蚀是金属物质在周围的化学、电化学作用下所引起的一种破坏。由于输送的天然气中可能含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性物质和金属起作用，引起化学腐蚀。化学腐蚀的危害主要造成油气管道表面出现凹穴，甚至穿孔。石油天然气管道的腐蚀发生在管道内部、外部及接头部位。油气管道的

7、敷设主要采用埋地、管沟和架空敷。后两者主要用于站场内管道敷设，绝大部分油气管道采用的是地埋敷设方式，对此部分管道的防护是非常重要的。从腐蚀发生的原因分析，油气管道腐蚀与外界环境条件密切相关，另一方面与管道的材料本身、防腐措施的效果有关。1.1.1外界条件(1)管道周围介质的腐蚀性。介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关，然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂，准确评定其腐蚀性非常困难。我国石油行业制订出两种评定办法，即:在一般地区，按土壤电阻率大小将土壤的腐蚀性分为弱、中、强三级;对复杂地区，根据土质、土壤状况、电阻率、含水量、pH值等12种因素，用打分办

8、法将土壤分