工程师论文油气长输管道防腐保温优化设计

　　油气长输管道是需要防腐维护的，本篇工程师论文分析现有油气长输管道的主要防腐保温措施，并对油气长输管道防腐蚀进行优化设计，总结热喷涂玻璃釉防腐管道的特点，分析油气长输管道保温优化设计。《油气储运》(月刊)1977年创刊，本刊是经国家科委和新闻出版署批准出版，由中国石油天然气股份有限公司管道分公司主办，向国内外公开发行的科技期刊，主要刊载石油、天然气、成品油以及其他介质输送和储存工程等方面的科技文章。

　　摘要:经济的发展离不开能源。我国在人民的日常生活、工业生产、国防建设等多个方面需要大量的石油、天然气能源，因此，油气产业在我国有着巨大的发展潜力以及非常旺盛的发展活力。随着社会经济的不断发展，我国的油气管道运输产业也得到非常大的进步，目前已形成一个非常庞大的、系统性的油气管道网络。在这样的前提下，油气长输管道防腐保温的优化设计显得尤为重要。本文主要对油气长输管道防腐保温的优化设计进行了研究，以期为长输管道防腐保温工程的优化设计工作提供具有参考价值的依据。

　　关键要:油气长输管道;防腐保温;优化设计;研究

　　随着能源结构的调整与能源建设的发展，石油、天然气能源在能源消耗中所占的比例越来越大。长输管道作为石油、天然气能源的主要运输方式之一，承担着重要的油气运输任务。经过近年来的发展，我国长输管道的施工工艺、技术有了非常大的进步，目前已形成一个非常庞大的、系统性的油气管道网络。因此，油气长输管道防腐保温的优化设计显得尤为重要，下面就防腐保温优化设计这一问题进行探究：

　　一、油气长输管道的主要防腐保温措施

　　首先，熔结环氧粉末防腐保温层。也就是应用静电涂覆技术，在管道上涂上一层熔结环氧粉末，从而达到防腐保温的目的，需要注意的是，在涂覆熔结环氧粉末的时候，钢管温度应在230摄氏度左右，才能使熔结环氧粉末能够缓慢融化、固化。熔结环氧粉末防腐保温层具有适用范围广、摩擦系数小、粘结力强、阴极剥离半径相对较小、浸泡性能好以及硬度高等一系列优势，但是，其也有着一定的缺点，主要包括防腐层较薄、较脆以及水汽渗透率高、抗冲击性能差、容易产生运输损坏与人为破坏以及修补不方便、难度较大等。其次，双层聚乙烯防腐保温层。

　　顾名思义，该防腐层共有两层，也就是胶黏剂、PE。双层聚乙烯防腐保温层的优点在于，不会产生环境污染、韧性强、绝缘电阻高、力学性能好、抗土壤应力强等;其缺点在于，钢管、PE间的粘结性较差，因此，极易导致钢管与防腐层脱离，进而形成绝缘壳，导致阴极保护困难局面的出现，且有可能产生膜下腐蚀，此外，对于高强度钢管来说，在输送介质温度高于60摄氏度的时候，还有可能使管道发生应力开裂，从而严重影响油气长输管道的安全、稳定运行。最后，三层聚乙烯防腐保温层，其是建立在前两种防腐保温层基础上的一种防腐保温措施。顾名思义，三层聚乙烯防腐保温层共有三层组成，第一层一般来说为熔结环氧粉末层，第二层通常为共聚物胶黏剂层，第三层大多数情况下为聚乙烯或者是聚丙烯层。

　　第一层是底漆，第二层是中间层，为改性聚烯烃，第三层是固层。对第二层，也就是共聚物胶黏剂来说，改性聚烯烃分子链上有马来酸配，因此，可以同时与底漆、面层结合，从而形成一个防腐保温性能较为优异的统一整体。相比较于熔结环氧粉末防腐保温层、双层聚乙烯防腐层，三层聚乙烯防腐层的防腐保温性能更好，同时，也可以将熔结环氧粉末所具有高粘结力优势充分发挥出来，同时，还具有费用适中、修补量少、不易产生运输损坏与人为破坏、水汽渗透率相对较低、绝缘电阻率相对较高以及抗冲击性能相对较好等一系列优势，因此三层聚乙烯防腐层在长输油气管道的防腐保温工作中有着良好的应用前景与广阔的应用空间。

　　二、油气长输管道防腐蚀优化设计

　　创新防腐蚀技术，有效预防与控制管道腐蚀问题，从而延长管道的使用寿命，这一课题得到了业内的广泛关注与高度重视。如今，世界各国普遍采用有机高分子化合物作为管道的防腐蚀材料，例如3层PE涂层、环氧涂层、沥青以及煤焦油涂料等。但是，上述防腐蚀材料或多或少地存在着变质、老化问题，从而导致了涂盖着这些传统有机涂料的长输管道在经过长时间的运行后，出现了或轻或重的老化现象，增加了发生灾难性安全事故的可能性，例如油气泄漏、油气污染、火灾以及爆炸等。针对这一问题，可以使用无机防腐蚀材料，例如玻璃釉材料等，通过利用热喷涂技术，将玻璃釉材料均匀地喷到金属管道的外壁表面或内壁上，形成了金属与玻璃的复合性防腐蚀涂层，能够有效预防腐蚀现象，从而延长了长输管道的使用寿命。这种复合性的防腐蚀涂层是一种永不老化的防腐蚀材料，还可以广泛地应用到建筑、化工、污水、自来水等多个领域的管道建设中。此外，还可以根据工艺特点、金属管道的膨胀系数以及具体的防腐蚀性能要求，灵活地对玻璃釉材料进行配制，有效保障其适用性。

　　三、热喷涂玻璃釉防腐管道的特点

　　应用热喷涂玻璃釉防腐管道可以在一定程度上优化油气长输管道的防腐蚀性能，这是因为其具有以下几个特点：第一，施工规范。在安装方法方面，热喷涂玻璃釉防腐管道与之前采用的防腐蚀管道具有一致性，但是，玻璃釉防腐管道在进行生产的过程中就已经专门处理了管道两端的内壁，因此，玻璃釉防腐管道的焊接工艺更加简单，能够规范化地进行配套施工，具有非常广泛的用途。第二，造价比较低廉。一般情况下，玻璃釉防腐管道的造价低于环氧防腐蚀管道的造价，玻璃釉防腐管道能够替代不锈钢管道，前者的造价是后者的百分之二十。第三，玻璃釉防腐管道具有非常多的功能，例如抗紫外线辐射、抗氧化、耐严寒以及耐高温等，在50摄氏度到300摄氏度的环境中经过长期运行，玻璃釉防腐管道的涂层也不会产生任何变化。此外，玻璃釉材料中没有任何有毒、有害物质，也不会对环境造成污染，这是由于硅酸盐是其主要成分，因此，玻璃釉材料不会对管道输送介质的质量产生影响。

　　第四，使用安全。与有机防腐管道相比，玻璃釉防腐管道的状态更加稳定，使用寿命更长，防腐蚀的性能更加优越，产生的社会效益更高，发展前途也更为广阔。玻璃釉防腐管道的硬度比较高，内壁比较光滑，产生的流动阻力比较小，此外，玻璃釉防腐管道还能有效预防有机溶剂、化工溶液、污水以及各种石油的侵蚀，因此，其具有良好的介质流动性与很强的耐磨性。第五，生产工艺比较先进。玻璃釉防腐管道与搪瓷管道相类似，但是却没有搪瓷管道需要的窑炉工艺，热喷涂玻璃釉工艺是我国首创的一种工艺。玻璃釉防腐管道属于国际上比较领先的无机防腐蚀管道，玻璃釉材料是一种永不老化的防腐蚀材料，在很大程度上延长了管道的使用寿命。

　　四、油气长输管道保温优化设计

　　目前，聚氨酯泡夹管是油气长输管道采用的保温措施。因此，对聚氨酯泡夹管进行优化设计是油气长输管道保温优化设计的主要工作，重点应当放在提高聚氨酯泡夹管整体结构的严密性上。除了根据非保温管道的实际情况进行保温结构的优化设计外，还应该考虑到保温层为防腐层带来的影响以及保温层与防腐层之间的匹配性。举一个例子，在非保温管道上使用聚乙烯胶带时，应当选择外保护带;将聚乙烯胶带应用到聚氨酯泡夹管的时候，采用内防腐带即可。确定保温层的厚度时，应当尽量根据经济厚度计算法进行计算，在我国制定了经济厚度标准之后，就可以按照相关标准，确定保温层的厚度。

　　结语

　　综上所述，随着社会的进步与油气开发的深入发展，石油、天然气在我国的应用范围也越来越广泛，我国对石油、天然气能源的需求量越来越多。在这样的背景下，应不断总结并吸取国内外的教训与先进经验，结合实际情况，推广成熟的管道防腐保温新技术、新材料，还应保证防腐保温设计的经济性与可靠性相统一，从而保障油气长输管道的长期、稳定、安全运行。

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