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浙江溫嶺槽罐車爆炸事故造成20死，172人住院治療，其中危重傷員24人，波及范圍幾公里，如此大的破壞力，幾乎可以認(rèn)定為一個(gè)微型導(dǎo)彈。如此不得不引人深思，石油、天然氣易燃易爆，其管道縱橫交錯(cuò)，幾乎遍布城市各個(gè)角落，那是何等大的隱患，其安全更是需要人們時(shí)刻警惕。
一、中國(guó)油氣發(fā)展歷程及趨勢(shì)
20世紀(jì)50年代,第一條原油管線,新疆克拉瑪依至獨(dú)山子
20世紀(jì)70年代,原油產(chǎn)量劇增,相應(yīng)建成一批輸油管線;
十一五期間,輸氣管道建設(shè)迅猛増長(zhǎng),新建管道總長(zhǎng)超過8000km;
目前中國(guó)油氣骨干管道里程已突破7萬(wàn)公里。管道運(yùn)輸已經(jīng)成為繼公路、鐵路、水運(yùn)和航空之后第五大交通運(yùn)輸方式,承擔(dān)著我國(guó)70%的原油和99%的天然氣運(yùn)輸。隨著X8O、X100管線鋼的應(yīng)用和中國(guó)油氣管網(wǎng)的進(jìn)一步完善、陸上進(jìn)口油氣管道的建成和沿海LNG大規(guī)模引進(jìn),建立全國(guó)性調(diào)度中心及區(qū)域調(diào)度中心將是今后管網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的方向。
二、管道防腐研究及意義
目前,石油及天然氣資源主要依靠埋地管道(通常為低合金鋼)進(jìn)行輸送。在管道運(yùn)營(yíng)過程中,各種因素帶來(lái)的管道腐蝕常造成管道的失效,降低使用壽命,影響管道輸送。在油氣田開發(fā)生產(chǎn)中,從油氣井到管道和儲(chǔ)罐以及各種工藝設(shè)備都會(huì)遭受嚴(yán)重的腐蝕,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。管道腐蝕的問題也廣泛凸顯在采油、儲(chǔ)運(yùn)等石化行業(yè)的各環(huán)節(jié)中,是保證油氣輸送和安全、控制油氣成本所面臨的重要課題。
1)腐蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素
美國(guó)45%管道損壞是由于外壁腐蝕引起的;1981~1987年前蘇聯(lián)輸氣管道事故統(tǒng)計(jì)表明,總長(zhǎng)約24萬(wàn)km的管線上曾發(fā)生事故1210次;我國(guó)地下油氣管道投產(chǎn)1~2年后即發(fā)生腐蝕穿孔的情況已屢見不鮮;
2)帶來(lái)災(zāi)難性的事故
1965年3月美國(guó)一輸油管線因應(yīng)力腐蝕破裂而著火,造成17人死亡。
1980年3月北海油田一采油平臺(tái)發(fā)生腐蝕疲勞破壞,致使123人喪生。
所以,分析油氣管道腐蝕的原因,研究管道腐蝕的原理顯得尤為重要。意義重大！
三、油氣管道的腐蝕機(jī)理
1、腐蝕環(huán)境：
(1)外腐蝕環(huán)境
穿越各種不同類型的土壤、河流湖泊、氣溫、地下水位的變化以及雜散電流時(shí),土壤中有水、鹽、微生物,干旱的沙漠地區(qū),土壤中盡管含水量少,但含鹽量高,透氣性好,土壤潮濕或少量降雨都會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成鋼制管道腐蝕破壞,所以也有很強(qiáng)的腐蝕性。
(2)內(nèi)腐蝕環(huán)境
輸送天然氣時(shí),會(huì)有有害物質(zhì)H2S和CO2;
輸送原油時(shí),含S和H2O
輸送成品油時(shí),含有O2和H2O；
2、腐蝕肌理
3、具體腐蝕的過程
電化學(xué)腐蝕（影響最為嚴(yán)重）
管道主要腐蝕是電化學(xué)腐蝕。特點(diǎn)是在腐蝕進(jìn)行過程中有電流產(chǎn)生?？煞譃?
原電池腐蝕
指金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池而發(fā)生的腐蝕。對(duì)于管道來(lái)說,其外圍的濕潤(rùn)土土壤和大氣,都含有電解質(zhì)溶液。原電池腐蝕可分為以下幾種情況。
情況一:新舊管線連接時(shí)引起的。最常見也最容易忽視的原電池腐蝕是將節(jié)新管焊接在一條舊管道上時(shí)發(fā)生的。此時(shí),新管總為陽(yáng)極
情況二:不同金屬成分連接引起的。鋼管本體的金屬和焊縫金屬成分不一樣,兩者的電位差有的可達(dá)0.275V,埋入地下后電位低的部位遭受腐蝕。
情況三:金屬物理狀態(tài)不均勻引起的。在機(jī)械加工和施工過程中會(huì)使金屬各部分的變形和內(nèi)應(yīng)力不均勻,變形和應(yīng)力大的部位,負(fù)電性增強(qiáng),常成為腐蝕電池的陽(yáng)極,而受腐蝕
情況四:由金屬表面差異引起的。管道埋地后,表面的傷痕、刮痕、管箍及管件上表面光潔的螺紋形成活潑的陽(yáng)極區(qū),光潔表面一般為陽(yáng)極區(qū),而其余管道表面為陰極區(qū),這樣的腐蝕非?；顫娗移茐男詮?qiáng)。
情況五:產(chǎn)生微電池。由手在施工過程中受碰撞、表面劃痕和刮痕等影響，使埋地管線的防腐層露出金屬表面。在下雨積水時(shí),管線外壁常形成薄水膜，這些裸露的金屬與管線外壁的水溶液可形成許多陰極和陽(yáng)極,構(gòu)成許多個(gè)微電池而腐蝕管道。
這種腐蝕由管線下表面開始,然后逐漸向里滲透、擴(kuò)張,從而形成氧化層鼓起并分層。隨著腐蝕的不斷加深和擴(kuò)展,防腐層也逐漸成片脫落,進(jìn)而形成管線底部的大面積銹蝕區(qū)域。這是埋地管線防腐層脫落后腐蝕穿孔的主要原因。
四、解決管道腐蝕的方法
經(jīng)過市場(chǎng)的反復(fù)驗(yàn)證，涂層是防止管道腐蝕最基本同時(shí)也是最有效的措施之一。涂層可以有效阻止金屬與外界物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,從而達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。
為響應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，管道防腐迫在眉睫，開思新材料潛心研究針對(duì)：腐蝕環(huán)境、腐蝕肌理以及腐蝕的過程等方向。潛心研發(fā)了納米復(fù)合陶瓷涂料技術(shù)，針對(duì)石油管道防腐做出了巨大的貢獻(xiàn)！
納米復(fù)合陶瓷技術(shù)：
1、航空級(jí)納米復(fù)合陶瓷技術(shù)工藝，功效更穩(wěn)定。
2、獨(dú)特成熟的納米陶瓷分散工藝技術(shù)，分散更均勻穩(wěn)定；納米微觀顆粒間結(jié)合界面處理高效穩(wěn)定，確保納米復(fù)合陶瓷涂層與基材結(jié)合強(qiáng)度更好性能更優(yōu)異穩(wěn)定；納米復(fù)合陶瓷的配方復(fù)合，讓納米復(fù)合陶瓷涂層功能可控。
3、納米復(fù)合陶瓷涂料，呈現(xiàn)良好的微納結(jié)構(gòu)（納米復(fù)合陶瓷顆粒完好包裹微米復(fù)合陶瓷顆粒，微米復(fù)合陶瓷顆粒間隙被納米復(fù)合陶瓷顆粒填充，形成致密涂層。納米復(fù)合陶瓷顆粒滲透填充修復(fù)基材表面，更容易形成大量穩(wěn)定的金屬陶瓷中間相）。對(duì)此杜絕合金對(duì)外部環(huán)境形成的電化學(xué)腐蝕。達(dá)到保護(hù)管道的效果！
涂料研發(fā)原理：
1、 金屬表面耐高溫涂層難點(diǎn)：陶瓷涂層與金屬基體熱膨脹的匹配、抗熱沖擊熱震的匹配、結(jié)合強(qiáng)度三方面。高溫涂層，如果不抗熱震，再多的功能也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2、 本涂料的研發(fā)，重點(diǎn)借鑒熱噴涂的涂層原理以及納米材料的特殊性能，研發(fā)不斷接近熱噴涂涂層的高溫性能；
3、 納米復(fù)合陶瓷成膜。
1）具有高硬特點(diǎn)硬度可達(dá)7H。針對(duì)管道磨損腐蝕環(huán)境，外部合金金屬摩擦引起的電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到杜絕于外的效果。
2）具有致密性強(qiáng)的特點(diǎn)。對(duì)于不同類型的土壤、河流湖泊、氣溫、地下水位的變化以及雜散電流時(shí),土壤中有水、鹽、微生物,干旱的沙漠地區(qū),土壤中盡管含水量少,但含鹽量高,透氣性好,土壤潮濕或少量降雨可以做到99%以上的隔絕效果。起到外部環(huán)境保護(hù)的效果！減少事故發(fā)生?。?/p>
產(chǎn)品特性：
1、納米涂料環(huán)保無(wú)毒害，施工方便省涂料，性能穩(wěn)定，維護(hù)方便。
2、涂層耐酸（鹽酸、 30%硫酸、 硝酸、有機(jī)酸等）、耐堿（20%氫氧化鈉、氫氧化鉀等），耐腐蝕，耐鹽霧（5%氯化鈉），抗老化耐疲勞，可用于戶外或高濕高熱工況。
3、納米涂料優(yōu)化復(fù)合了多種納米陶瓷材料，涂層具有耐腐蝕的顯著特性，例如耐鹽水（5%NaCl 300d），耐汽油（120# 300d）。
4、涂層表面光滑，涂層表面具疏水性能，疏水角在110度左右，可防止海洋微生物附著在涂層表面。
5、涂層有一定的自潤(rùn)滑功能，摩擦系數(shù)相對(duì)較低，越磨越光滑，耐磨性能良好。
6、涂層與底材結(jié)合良好（結(jié)合力大于1級(jí)），結(jié)合強(qiáng)度大于4MPa，涂層硬度高，最高可達(dá)7H，耐磨性能好（750g/500r，磨損量≤0.03g）。
7、涂層致密性非常好，具有很好的電絕緣性能，絕緣電阻大于2000兆歐。
8、涂層本身不燃，具有良好的阻燃功效。
9、應(yīng)用在海洋防腐設(shè)備上，例如深海測(cè)試儀器、石油管道、橋梁等，都具有很好防腐性。
