1. 研究目的与意义(文献综述)
管道运输在石油和天然气领域应用十分广泛,因此,管道运输成为石油和天然气的主要输送方式之一。长输管道一般输送的压力高,易燃易爆等介质一旦泄露就会危害环境和人口居住地,因此安全性等级要求较高。然而腐蚀失效是在役金属管道破裂的主要形式之一,它会大面积减弱管道壁厚,导致管道变形和破裂,又可能导致管道穿孔,引发油气管道跑、冒、滴、漏等事故。因此,金属管道的防腐问题是当前国内外一大难题,据有关资料报道,目前国内的化工系统、石油系统和运输系统的相关管道,在各种不同外界条件的腐蚀破坏下,每年可造成的直接经济损失就达 七百多亿元人民币,给国家带来严重的经济损失,西方国家也不例外。金属腐蚀在给人类带来巨大经济损失的同时,还可能导致无法弥补的灾难性后果,比如环境污染等。对于管道腐蚀相当严重,维修更换频率大,耗资更是巨大,这些都极大地加重了国家及企业的经济负担。因此,延长管道的使用寿命,解决管道的腐蚀问题,已成为全球性的大问题。 长输管道距离长,而且环境恶劣,靠人力用设备定时监测,完全达不到防腐最基本的要求,随着科学技术的不断发展和创新,这些年来石油管道防腐技术也越来越先进。石油管道工程的防腐技术关系到石油运输的安全,因此对经济的发展具有较大的影响。油气管道防腐是一项长期而艰巨的工作,但任何防腐措施都存在失效的可能,腐蚀不可避免。尽早准确地发现管道腐蚀出现的区域、时间及破损状况,通过管道腐蚀监测评价技术理论以及工程事例,对管道的运行、维修和更换方案提供理论依据,这对石油管道的腐蚀和治理具有很好的指导意义。
随着20世纪初焊接方法在管道上的革新,开启了管道运输史上石油管道工程的崭新的一页。因此,管线长度、直径都在扩大,许多地方的管线和网络都已经初具规模了,并且初步具备向近海和极地延伸的能力了。20 世纪 中叶以后,由于一些偏远地区大型油田的相继发现,长输管道工业进入一个建设高潮的阶段。20 世纪末期,出现了一些规模巨大的输气和输油管网和跨国管道,我国也随即出现了西气东输、兰成渝和西南和珠三角等一批长输成品油管道。但当时采用的管道主要以钢管为材料为主,具备有机械动力装置。 20世纪70年代,原油产量的剧增,使得我国相应建成一批输油管线。在十一五期间,输气管道的建设也迅猛的增长,新建管道总长都超过8000千米。而现在,输油输气管线,都在大量的建设中。管道运输,不仅能保证我国油气生产持续稳定增长,还能加强能源的合理调配使用,对促进国民经济和全球贸易的发展起到了举足轻重的作用。相对国内,国外的一些发达国家,原油管输量占其总输量的 80%以上,成品油长距离运输基本上也都实现了管道化。天然气管输量高达 95%以上。
因此,在管道建设迅速发展的同时,保证管道的安全平稳运行,就成为越来越重要的问题。国内外现有的管线,少数工作条件比较恶劣的管道,大部分都已经服役了 20年以上,管道因腐蚀破坏而造成的泄漏事故,时有发生,不仅造成环境污染,还影响了生态系统的平衡,而且,也对经济的增长造成了无法弥补的损失。现有管道敷设方式很多,但是大多数是埋地钢制金属管道,金属管道和四周介质长时间接触时,会发生化学作用或者电化学作用,这些反应将导致管道主体严重锈蚀。一旦管道遭到锈蚀,其外形、色泽和机械性能等各个方面都会受到影响,影响还包括所输柴、汽油品的质量,极大的缩短输油管道的使用寿命,严重的时候可能造成泄漏,污染周边环境,甚至不能使用,损失将会相当的严重。石油中含有大量的杂质,而且,近年来我国多炼制含硫较高的原油,设备的腐蚀问题就更加为突出,管线的腐蚀问题也越来越严重。给工业生产带来安全隐患,使得企业非常被动。因此,要对现有管道腐蚀进行实时的监测,做到对腐蚀状况实时监测,对防腐技术要深刻研究,及时发现问题,采取有利的措施,以减少因管道腐蚀带来的经济损失。
2. 研究的基本内容与方案
根据所查阅资料显示,目前,大部分长输管道都采用钢质埋地管道的形式,因此在长期的输油过程中,金属管道和四周介质就会长期的接触,这必然会发生化学作用或者电化学作用,对管道主体造成严重的锈蚀。一旦管道遭到锈蚀,它在外形、机械性能和色泽等方面都会发生很大变化,严重影响所输油品的质量,极大地缩短了管道的使用寿命,严重时可能造成泄漏,污染环境,甚至导致管道无法使用,造成巨大的损失。因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效地防护措施,有着十分重要的意义。
本论文在此主要有以下几个研究方面:
1.陆上原油长输管道腐蚀机理分析;
3. 研究计划与安排
第1周-第3周:完成文献综述及开题报告;
第4周-第6周:对选定管段的腐蚀机理进行研究;
第7周-第9周:对选定管段阴极保护系统的选择和设计;
4. 参考文献(12篇以上)
【1】高文玲.管道腐蚀检测及强度评价研究[d].西安:西安石油大学出版社,2008
【2】杨筱蘅.油气管道安全工程.北京:中国石化出版社,2005
【3】冯叔初,张国忠,李德高.石油储运英语教程.东营:石油大学出版社,2004.1
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