一种埋地套管内管道的防腐方法
【技术领域】
[0001]本发明属于管道防腐工程领域，具体涉及一种埋地套管内管道的防腐方法。
【背景技术】
[0002]埋地油气长输管道在穿越铁路、公路、河流时普遍采用外套管来增加强度，保护管道，加套管后金属管道的阴极保护环境被改变，阴极保护效果受到影响，并且影响管道在线监测的完整性，根据现场调查发现，在没有第三方破坏的情况下，套管内管道的外部腐蚀依旧是整个管道最易发生安全隐患的地方。
[0003]目前国内外在套管穿越处缓解管道腐蚀的主要方法是:在套管处环形空间内隔一定距离安装绝缘支撑，以保持良好的绝缘性能，在套管两端使用绝缘材料密封，防止土壤和水分进入套管；考虑到套管对阴极保护外加电流的电屏蔽作用，套管内管道得不到强制电流保护，所以通常在套管内管道上安装带状或镯式牺牲阳极进行腐蚀保护；传统的套管内管道腐蚀保护方法主要缺点为:随着时间的推移和地层结构的变化，端部密封的完整性会被地下水的进入而破坏，隔离衬垫被溶解，同时也会造成套管与管道之间的短路，这些因素都增加了套管穿越处管道外腐蚀发生的风险，因此需要研究发明高效耐久的套管内管道腐蚀防护方法。
【发明内容】
[0004]针对目前保护套管内管道腐蚀技术存在的不足，本发明提供一种新的防腐方案，该防腐方案从防止水和土壤等杂质进入套管，确保缓蚀剂防腐效果和可使强制阴保电流流至管道，确保管道阴极保护效果两个方面为套管内管道提供全面腐蚀保护。
[0005]上述技术方案实施的步骤是:将气相缓蚀剂、水和凝胶剂注入套管环形空间，凝胶剂吸收水分转化为凝胶，填充整个套管环形空间，套管外部阴保电流可以通过凝胶到达管道，实现管道的阴极保护，气相缓蚀剂随着分子自动扩散，在整个套管内壁和管道表面形成缓蚀剂膜，有效缓减套管内管道的腐蚀，包括大气腐蚀、液/固相间腐蚀等。
[0006]进一步地，气相缓蚀剂、水和凝胶剂按照质量百分比计算为:凝胶剂1.0-3.0%，气相缓蚀剂1.0-3.5%，水为剩余量。
[0007]所述凝胶具有不可燃，良好的极化性能，能够使阴保电流流至管道的特点；凝胶对管道材料无腐蚀性，同时可以防止水和土壤等杂质进入套高环形空间。
[0008]所述凝胶剂的种类及剂量的选择应根据凝胶时间、极化时间、电导测试等性能评价实验进行筛选。
[0009]进一步地，所述的凝胶剂选自聚电解质导电水凝胶、酸掺杂导电水凝胶、无机物添加导电水凝胶和导电高分子基导电水凝胶中的至少一种。
[0010]进一步地，所述的气相缓蚀剂选自咪唑啉、二硝基苯甲酸、环己亚胺、哌啶、唑类化合物中的至少一种。
[0011]进一步地，所述的气相缓蚀剂和凝胶剂，水可分开注入，或按照比例混合后注入。
【附图说明】
[0012]图1为本发明防腐方法的流程示意图。
[0013]图2为套管和管道纵向剖面图。
[0014]图中I 一管道、2—钢质套管、3—环形空间、4 一气相缓蚀剂与水混合装置、5—凝胶剂装置、6—流量调节阀、7—投加管道、8—凝胶剂、9一气相缓蚀剂。
【具体实施方式】
[0015]为了进一步公开本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明作进一步的阐述: 本发明由管道1、钢制套管2、气相缓蚀剂与水混合装置4、凝胶剂装置5、流量调节阀6、
投加管道7、凝胶剂8、气相缓蚀剂9组成，其特征在于将气相缓蚀剂9和水在气相缓蚀剂与水混合装置4中混合，通过投加管道7加入环形空间3，同时在凝胶剂装置5处添加凝胶剂8，由投加管道7进入套管环形空间3 ;凝胶剂8、气相缓蚀剂9和水的具体配方按照质量百分比计算如下:凝胶剂8 1.0-3.0%、气相缓蚀剂9 1.0-3.5%、水为剩余量，凝胶剂8吸收水分转化为凝胶，填充整个环形空间3，套管外部阴保电流可以通过凝胶到达管道1，实现管道I的强制电流阴极保护；气相缓蚀剂9分布在凝胶中，随着分子自动扩散，整个钢制套管2内壁和管道I形成缓蚀剂膜，可以缓减套管内管道的腐蚀。
[0016]本实施例中，气相缓蚀剂9选用咪唑啉，凝胶剂8选用聚电解质导电水凝胶，确定套管2中各配料的质量百分比为:气相缓蚀剂3%、凝胶剂3%、水为余量。
[0017]为了达到填充环形空间3的效果，需先把气相缓蚀剂9和水在混合装置4中混合均匀，后添加凝胶剂8 ;在气相缓蚀剂与水混合装置4、凝胶剂装置5的投加管道处均设有开关阀门6，可以控制流速和流量；气相缓蚀剂9和水通过投加管道7进入环形空间3，同时在凝胶剂添加装置5处添加凝胶剂8，由投加管道7进入套管环形空间3，凝胶剂8吸收水分转化为凝胶，填充整个环形空间3。
[0018]性能测试
(I)凝胶时间:20~60min可调。
[0019](2)电导测试:采用邦亿精密量仪(上海)有限公司生产的DDS-1lA型
电导率仪，环境温度为25°C。测试结果:该凝胶的电阻值为145 Ω.cm，符合要求。
[0020](3)极化时间:1小时~ 15小时ο
[0021](4)浸渍实验:Q235钢3个，经打磨、清洗、沉重后浸入含有缓蚀剂的凝胶中，一年后取出，经清洗、沉重，腐蚀变化为-2.4X10 Wa0
[0022]本专利所涉及的加注方法不仅适用于套管环形空间的气相缓蚀剂和凝胶的加注，也适用于类似装置其他助剂和填充物的加注。
[0023]上述实例仅仅是清楚地表明本发明创造的思想所做的举例，而并非本发明【具体实施方式】的限定，对于所属领域的工程技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和改动，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种埋地套管内管道的防腐方法，其特征在于:将气相缓蚀剂、水和凝胶剂注入套管环形空间，凝胶剂吸收水分转化为凝胶，填充整个套管环形空间，套管外部阴保电流能够通过凝胶到达管道，实现管道的阴极保护，气相缓蚀剂随着分子自动扩散，在整个套管内壁和管道表面形成缓蚀剂膜，有效缓减套管内管道的腐蚀。2.如权利要求1所述的一种埋地套管内管道的防腐方法，其特征在于:气相缓蚀剂、水和凝胶剂按照质量百分比计算为:凝胶剂1.0-3.0%，气相缓蚀剂1.0-3.5%，水为剩余量。3.如权利要求1所述的一种埋地套管内管道的防腐方法，其特征在于:所述的凝胶剂选自聚电解质导电水凝胶、酸掺杂导电水凝胶、无机物添加导电水凝胶和导电高分子基导电水凝胶中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种埋地套管内管道的防腐方法，其特征在于:所述的气相缓蚀剂选自咪唑啉、二硝基苯甲酸、环己亚胺、哌啶、唑类化合物中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种埋地套管内管道的防腐方法，其特征在于:所述的气相缓蚀剂和水，凝胶剂可分开注入，或按照比例混合后注入。
【专利摘要】本发明属于管道防腐工程领域，具体涉及一种埋地套管内管道的防腐方法，主要解决现有技术中阴保电流无法流入管道、发生腐蚀时无法控制的问题。本发明将气相缓蚀剂和水以一定压力注入环形空间，同时在凝胶剂添加装置处添加凝胶剂，凝胶剂在进入环形空间吸收水分转化为凝胶，填充整个环形空间。气相缓蚀剂随着分子自动扩散，在整个套管内壁和管道表面形成缓蚀剂膜，有效缓减套管内管道的腐蚀，包括大气腐蚀、液/固相间腐蚀等；凝胶填充物可防止地下水及土壤等杂质进入环形空间，并允许阴保电流流至管道，提高套管穿越处管道的安全系数。<b />
【IPC分类】F16L58/18
【公开号】CN105156838
【申请号】CN201510602589
【发明人】王树立, 刘波, 饶永超, 赵书华, 杨燕, 周昊, 康甜甜, 代文杰, 常凯, 郑亚星, 刘倩
【申请人】常州大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月21日