管道防腐層的檢查與分析技術(shù)研究
隨著現(xiàn)在能源市場需求的急速增加，油氣資源的開發(fā)得到了快速發(fā)展，管道運輸業(yè)也在世界范圍內(nèi)迅速興起，成為油氣運輸?shù)闹饕绞街�。管道運輸在油氣運輸中有著無可替代的優(yōu)勢，并且已經(jīng)形成了許多地區(qū)性、全國性的油氣運輸管道網(wǎng)。雖然管道運輸已經(jīng)成為現(xiàn)代油氣運輸?shù)闹饕绞剑S著油氣管道管齡的增長或者管道腐蝕和施工缺陷等問題，管道運輸安全事故問題頻繁發(fā)生。油氣管道的損壞主要由外壁腐蝕引起的，特別是在油氣管道泄漏事故中，超過一半的也是由腐蝕造成的。管道的腐蝕不僅能造成油氣泄漏的損失，而且還會造成停工停產(chǎn)，甚至還會引起泄漏油氣火災，危害巨大。特別是天然氣管道，一旦發(fā)生腐蝕泄漏，就會引起爆炸，不僅引起巨大的經(jīng)濟損失，而且會威脅到人身安全。但是管道的腐蝕是在油氣運輸中是不可避免的，如何進行管道防腐已經(jīng)成為管道運輸業(yè)研究的重要課題。當前，管道防腐主要采取選用正確的金屬材料，改變防腐環(huán)境，增加管道防腐層的覆蓋。
1 管道防腐技術(shù)以及防腐層的檢查技術(shù)
管道運輸業(yè)成為當前國民經(jīng)濟的命脈，管道的安全問題日漸突出，管道的腐蝕已經(jīng)成為當前管道運輸業(yè)發(fā)展的重要安全問題。當前針對管道的腐蝕，主要采用防腐涂層進行保護，讓防腐材料均勻的涂抹在管道表面，防止腐蝕介質(zhì)與金屬管道相接觸，進行管道防腐。因為管道所處的地理環(huán)境很復雜，腐蝕介質(zhì)對于管道的腐蝕的作用就不相同。同時，任何材料的防腐涂層都會老化，而且特別是在管道進行涂層的施工過程中，涂管道的時候難免會存在吸水、透氧等現(xiàn)象，引起管道的局部腐蝕。所以，總體來說，物理防腐的效果在實際防腐中的效果并不是很理想。而防腐涂層與電化學保護法的聯(lián)合應用，就能彌補了物理防腐的缺陷，真正地達到了金屬管道防腐的作用。電化學法防腐主要是指陰極保護技術(shù)法，利用強制電流和犧牲陽極的方法，在雜散的電流排出過程中，使管道上保留一定的負電位，從而使管道得到陰極保護，達到防腐的目的。陰極保護技術(shù)中的主要參數(shù)有自然腐蝕電位、保護電流密度和保護電位。當前的極陰保護監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)能夠做到檢測準確、可進行儲存和遠距離傳輸。當管道采用防腐層和電化學聯(lián)合方法進行防腐時，對于防腐層的保護是最重要的，所以，對于防腐層的檢測顯得尤為重要。防腐層檢測的儀器一定要準確、客觀和高效的對管道防腐層進行檢測。因此，完善管道防腐層質(zhì)量檢測技術(shù)是管道安全運行的重要保證，必須加強管道防腐層質(zhì)量檢測技術(shù)的提高。
2 防腐層缺陷綜合檢測原理及儀器設(shè)計
管道金屬的腐蝕是影響管道使用壽命的關(guān)鍵因素，而且管道的腐蝕是一個電化學過程。物理防腐層能夠阻止水和氧化分子與金屬管道接觸從而進行防腐，但實際過程中，由于在實施物理涂層過程中存在缺陷和隨著時間的推移物理防護層的老化，導致物理防腐的作用并不是絕對的。由于防腐涂層的老化，電解溶解會滲透到金屬管道上，在界面形成微電池。這種在防腐涂層下的腐蝕就屬于電化學腐蝕的范圍了，因此利用電化學研究方法來評價、檢測防腐的缺陷以及使用壽命具有相當?shù)膬?yōu)越性。電化學方法的主要包括電路的選取、研究方法以及測試體系的建立。具有完整防腐體系的金屬管道，涂層的電阻會很大，電容很小。但隨著時間推移，電解質(zhì)慢慢透過防腐涂層到達金屬管道，在界面處形成腐蝕反應微電池，就會改變電涂層的電阻和涂層電容，最終引起涂層電容值增大和涂層電阻值下降。在研究電路防腐體系時，主要是運用阻抗譜技術(shù)，用來評價有機涂層防護性。這種技術(shù)能夠在不同的頻段得到準確的涂層電阻、電容的信息。對防腐層進行等效電路分析，可知防腐層的破損和剝離具有相同的等效電路。對被檢測的防腐層加上小幅度正弦電流激勵，可以對防腐層的缺陷進行區(qū)分。
3 管道安全運行綜合評價
管道的安全運行是個系統(tǒng)工程，對于油氣的儲運具有十分重要的意義。不管是進行日常管道維護，還是了解管道及其防腐層的狀況，以及對于管道未來運行狀況進行科學的判斷，都必須進行管道檢測。管道檢測是進行管道安全評價的基礎(chǔ)，主要包括防腐層及金屬管道的腐蝕情況評價和管道壽命情況的評價。因此，要有計劃的對各個管道線路進行防腐性能檢測，建立數(shù)據(jù)庫，及時了解管道線路的腐蝕情況。而正確的評價方法能夠及時準確的確定管道的損壞情況，從而制訂有效的管道運行管理方式，大大提高管道的安全性能和有效的延長金屬管道的使用壽命。對于管道安全的綜合評價，是為了找出最有可能發(fā)生腐蝕的管段，進行重點保護。管道安全的綜合評價需要將管道的腐蝕與環(huán)境、保護措施進行聯(lián)系，統(tǒng)籌考慮，才能正確的反應腐蝕過程。管道的綜合評價能夠?qū)艿赖母g和防護進行分級，集中資金和力量，重點解決主要腐蝕管段。對于管道安全的綜合評價主要依靠個參數(shù)進行評價，即自然電位、腐蝕電流密度、管道防腐層的狀況以及極陰保護的有效性�，F(xiàn)在管道防腐主要通過防腐層和極陰保護聯(lián)合的方式進行保護，因此，評價管道防腐系統(tǒng)技術(shù)狀況的兩個重要因素就是管道防腐層的技術(shù)和陰極保護的有效性。
4 結(jié)束語
當前，管道運輸業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的動力，是我國國民經(jīng)濟的新增長點。特別是西部大開發(fā)后，管道運輸業(yè)進入高速發(fā)展期。隨著管道運輸業(yè)的發(fā)展，管道安全事故頻發(fā)，維護管道安全成為管道發(fā)展的重要課題。而只有經(jīng)過管道防腐層缺陷檢測，正確的評價管道當前的狀態(tài)，才能為防腐層修復提供科學依據(jù)，進而延長管道的使用壽命，維護管道系統(tǒng)的安全運行。本文通過分析管道防腐層等效電路，介紹了阻抗譜技術(shù)，證明了電化學理論在管道涂層缺陷檢測中的重要作用。同時，通過對管道安全進行綜合評價，建立了防腐層與管體的綜合評價系統(tǒng)，為管道安全運行提供的科學依據(jù)。
