油气管道防腐技术的及应用.doc

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， 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 2 1.1 管道腐蚀产生的原因 2 1.1.1 外界条件 2 1.1.2 防腐措施的问题 3 1.2 管道腐蚀产生的机理 3 第2章 油气管道外涂层防护技术 4 2.1 外涂层基本性能 4 2.1.1 抗弯曲性、粘结力 4 2.1.2 硬度、耐磨性 4 2.1.3 耐化学介质浸泡、抗阴极剥离 4 2.1.4 绝缘电阻和电气强度 4 2.1.5 其他性质 5 2.2 外防腐层的选择 5 2.3 外防腐层用料 6 2.3.1 熔结环氧粉末防腐层 6 2.3.2 三层聚乙烯防护层 7 2.3.3 聚氨酯沥青 8 2.3.4 煤焦油涂层防腐工艺 8 2.3.5 阴极保护防腐工艺 8 2.4 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 10 3.1 内涂层用涂料的基本性能 10 3.2 内涂层用料 10 3.2.1 双组分液体环氧涂料 10 3.2.2 氧化粉末涂料 11 3.2.3 减阻内涂层技术 11 3.2.4 高固体份涂料技术 12 3.3 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 18 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， 作为必威体育精装版的防腐材料，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]。 管道腐蚀产生的原因及机理 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