Корозія та захист трубопроводів природного газу
Нафтопроводи та трубопроводи природного газу залежать від таких факторів, як якість їх власного матеріалу, транспортне середовище, середовище прокладання та дизайн управління. Корозія трубопроводів неминуча через ці фактори, що збільшує ризик витоку нафти та газу, що може становити значну небезпеку для здоров’я людей, навколишнього середовища та економіки.
Через неузгодженість розподілу нафти та газу з ринковим попитом необхідний розподіл ресурсів. Порівняно з іншими способами транспортування, трубопровідний транспорт має такі переваги, як низька вартість, висока ефективність, короткий термін будівництва, безпека, відсутність забруднення, здатність транспортувати різні середовища та здатність перетинати різні регіони. У Китаї трубопровідний транспорт є основним способом транспортування нафти та природного газу. Корозія металевих трубопроводів неминуча через вплив транспортних середовищ і факторів зовнішнього середовища, що призводить до зниження терміну служби, надійності та безпеки трубопроводу. Витоки нафти та газу, пов’язані з корозією, не лише призводять до економічних збитків для підприємств, але й завдають значної шкоди навколишньому середовищу. Із зростанням обізнаності про захист навколишнього середовища все більше уваги приділяється шкоді, яку завдають навколишньому середовищу витоки нафти та газу. Тому вивчення корозії та захисту трубопроводів має велике значення.
У цій статті розглядаються загальні методи захисту від корозії, включаючи катодний захист, технологію інгібіторів корозії, технологію антикорозійного покриття, технологію ремонту та технологію композитних труб. Він представляє широко використовувані технології виявлення корозії, включаючи технологію магнітного тестування та технологію виявлення ультразвукової керованої хвилі. У статті класифіковано та узагальнено методи прогнозування корозії та деякі нещодавні результати досліджень.
1 Механізм корозії трубопроводу
1.1 Існує дві основні форми корозії трубопроводу: внутрішня корозія та зовнішня корозія. Матеріал трубопроводу, транспортне середовище, навколишнє середовище, управління та дизайн є критичними факторами, що викликають корозію трубопроводу.
1.2 Фактори якості трубопроводу: в даний час для транспортування нафти і газу в основному використовується сталь із сильними металевими властивостями як матеріал трубопроводу. Електрохімічні, хімічні та фізичні впливи навколишнього середовища на сталеві труби можуть призвести до руйнування та корозії.
1.3 Фактори транспортного середовища: Транспортоване нафтове та газове середовище часто містить такі сполуки, як водяна пара, SO2, H2S та CO2. Сполуки, що утворюються в результаті реакції, можуть спричинити засмічення трубопроводу, що призведе до подальшої корозії.
1.4 Фактори навколишнього середовища: нафто- та газопроводи часто прокладаються під землею, зовнішня поверхня трубопроводу вкрита ґрунтом, що містить воду, блукаючі струми, різні солі та внутрішні мікроорганізми та бактерії. Вони сприяють хімічній та електрохімічній корозії. Напруга під час транспортування нафти та газу призводить до коливань, що спричиняє корозію трубопроводу та незначні тріщини. Тривале розширення і звуження може призвести до великих розривів. Ерозія внутрішньої нафти та газу та зовнішньої дощової води оголює поверхню металу, що призводить до корозії.
1.5 Фактори управління та проектування: недостатній професіоналізм управлінського персоналу та недотримання специфікацій щодо транспортування, розміщення та будівництва трубопроводу може сприяти корозії трубопроводу.
2 Методи захисту трубопроводів від корозії
2.1 Технологія катодного захисту
Катодний захист - це широко використовувана і відносно зріла технологія захисту нафто- і газопроводів. Залежно від методу струму джерела живлення, його можна класифікувати на катодний захист від струму, що надається, і катодний захист протекторного анода. Вибір методу захисту повинен базуватися на фактичному середовищі та параметрах трубопроводу. Як правило, використовується катодний захист за струмом із використанням високоякісних матеріалів, таких як графіт, щоб повністю виконувати роль катодного захисту.
2.2 Технологія інгібіторів корозії
Механізм захисту інгібіторів корозії: інгібітори корозії зменшують корозію шляхом фізичної та хімічної адсорбції полярних груп на молекулах, утворюючи захисний шар на поверхні трубопроводу. Фізична адсорбція має такі переваги, як швидка адсорбція та деяка оборотність. Хімічна адсорбція характеризується сильною, необоротною адсорбцією з меншою швидкістю.
2.3 Технологія антикорозійного покриття
Антикорозійне покриття – це проста, швидка та ефективна технологія захисту від корозії, яка характеризується простотою підготовки, низькою вартістю та відсутністю географічних обмежень. Додавання антикорозійного покриття на поверхню нафто- і газопроводів може не тільки ізолювати зовнішні струми, але й запобігати проникненню коренів рослин, ефективно запобігаючи корозії. Існують різні типи антикорозійних покриттів, наприклад керамічні антикорозійні покриття, що затвердіють при кімнатній температурі, тришарові композитні покриття, поліетиленові клейкі стрічки, плавлений епоксидний порошок, нафтовий асфальт, екструдований поліетилен, кам’яновугільна емаль та епоксидна смола, серед інших. Дослідження нових антикорозійних покриттів і матеріалів є гарячою тенденцією в захисті металів від корозії. Нові типи антикорозійних покриттів зосереджуються не тільки на стійкості до корозії, але й на додаткових функціях, таких як супергідрофобність, захист від забруднення, самовідновлення, термостійкість і антибактеріальні властивості.
2.4 Технологія ремонту
Технологія ремонту передбачає нанесення ґрунтовки на корозійний зазор, а зовнішнє обмотування поліетиленовою стрічкою часто використовується для підвищення зовнішніх характеристик трубопроводу, забезпечуючи ефективний захист нафто- і газопроводів. Коли в нафтопроводах виникає розрив, технологія ремонту може забезпечити цілісність трубопроводу. Загальні технології ремонту включають технологію ремонту гарячим асфальтом і технологію ремонту поліетиленового матеріалу. Технологія ремонту відіграє вирішальну роль у забезпеченні цілісності трубопроводу, оскільки невдача ремонту може призвести до корозійних дефектів трубопроводу.
2.5 Технологія композитних труб
Технологія композитних труб має такі переваги, як хороші механічні властивості, стійкість до корозії та економічна ефективність, причому композитні труби з подвійним металевим футеруванням є найпоширенішими, що складаються з внутрішньої облицювальної труби та зовнішньої основної труби. Дослідження показують, що герметичність композитних труб з подвійним металевим футеруванням збільшується зі збільшенням внутрішнього тиску і зменшується зі збільшенням різниці коефіцієнтів розширення між двома матеріалами.
3 Методи виявлення та прогнозування корозії трубопроводу
Через складні та різноманітні середовища, в яких прокладаються нафтопроводи та газопроводи, корозія часто залишається непоміченою, коли вона виникає. Тому потрібні відповідні методи виявлення та прогнозування корозії трубопроводів, щоб оперативно усунути корозію трубопроводів, запобігти витокам нафти та газу та збільшити термін служби трубопроводів. Серед методів, які зазвичай використовуються, є технологія магнітного тестування та технологія виявлення витоку за допомогою ультразвукової керованої хвилі.
3.1 Технологія магнітного тестування
Магнітне виявлення витоку – це метод, який використовує магнітну пам’ять металу для точного визначення місцезнаходження дефектів трубопроводу шляхом аналізу індуктивних магнітних сигналів. Технологія магнітного виявлення витоку є високоефективною та практичною технологією внутрішнього контролю, яка широко використовується завдяки таким перевагам, як невеликі екологічні обмеження, широке застосування та економічна ефективність.
3.2 Ультразвукова технологія виявлення витоку з наведеною хвилею
Ультразвукова хвильова діагностика витоків — це технологія неруйнівного виявлення, яка не вимагає розкопок. Принцип полягає в тому, що ультразвукові хвилі поширюються аксіально в трубопроводі. Коли відбувається зміна площі поперечного перерізу трубопроводу, чутливий приймач отримує відбитий ехо-сигнал, що дозволяє аналізувати внутрішні зміни в трубопроводі. П’єзоелектрична ультразвукова технологія виявлення широко використовується для виявлення дальніх транспортних трубопроводів рідких середовищ завдяки своїм перевагам, таким як велика відстань виявлення, кількісне вимірювання та стійкість до електромагнітних перешкод.
3.3 Методи прогнозування корозії трубопроводу
Прогнозування корозії трубопроводу є не менш важливим, ніж виявлення. Ефективне прогнозування корозії дуже допомагає в управлінні цілісністю трубопроводів, відіграючи важливу роль у запобіганні витокам нафти та газу та захисті навколишнього середовища.
4 Висновок Нафто- і газопроводи схильні до виходу з ладу через вплив середовища і факторів зовнішнього середовища. Технологія захисту нафтових і газових трубопроводів Китаю має значні можливості для вдосконалення. Екологічно чиста, ефективна технологія захисту від корозії та інтелектуальна технологія виявлення корозії є важливими напрямками майбутніх досліджень. Водночас, для подальшого зниження ризику витоків нафти та газу, спричинених корозією, необхідні суворі вимоги до якості трубопроводів та зварювання. Проведення ретельних перевірок і підвищення обізнаності про безпеку поблизу трубопроводів також мають вирішальне значення.
Відмова від відповідальності:
1. Деяка графічна та текстова інформація отримана з Інтернету та офіційних облікових записів WeChat з метою поширення додаткової інформації.
2. Надана інформація призначена лише для ознайомлення та довідкових цілей і не означає схвалення висловлених поглядів. Не надається жодних гарантій щодо точності, надійності чи повноти інформації.
3. Якщо виникнуть сумніви щодо вмісту, авторських прав чи інших питань, будь ласка, зв’яжіться з нами протягом 30 днів для видалення.