油氣儲運過程中的管道防腐問題研究與分析

摘 要:油氣儲運過程中的管道防腐問題是能源運輸順利進行的重要環節。本文首先闡述導致油氣儲運管道腐蝕現象的主要原因，其次介紹了我國油氣管道防腐技術的發展現狀，最后提出管道防腐技術運用中需要注意的事項。

關鍵詞:油氣儲運 管道 技術

中圖分類號:TE98文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0057-01

能源問題是關系我國經濟發展、社會穩定和國家安全的重大戰略問題。在國家能源戰略中，油氣儲運的建設和發展關系著國家當前和長遠的經濟發展、經濟社會和能源協調發展、能源開發和節約、能源發展和改革、國內開發與國外合作，為國民經濟和社會發展提供長期、穩定、經濟、安全的能源保障的戰略全局。隨著西氣東輸、南油北運工程的投用，油氣消費已經進入千家萬戶;而油氣開采和油品市場的開放，也將使油氣儲運成為國家、企業和社會投資的重點。目前和今后一個相當長時期內，油氣儲運都將越來越成為我國能源和經濟發展的戰略重點、投資熱點、社會關注的焦點。據相關報道，我國早在2006年所建成的石油、成品油以及天然氣管道已經達到4萬千米，并預計到2015年達到十萬千米。油氣管道的防腐技術是關系到能源運輸的重要問題，深入研究油氣管道防腐技術具有重要的現實指導意義。

1 導致管道腐蝕問題的原因

首先，外界因素，這主要是指管道周圍的環境因素以及周邊介質所具備的特性，具體有以下幾點。

溫度，即油氣儲運期間的溫度以及環境溫度，管道的敷設深度是影響溫度的首要原因，此外地域也會對溫度造成一定影響。隨著溫度的上升，腐蝕速度也會加快;

周圍介質的物理性狀，主要是指土壤的水分交替變化、地下水變化以及蘆葦類根系的影響等;

施工因素，主要包括施工人員素質以及質量意識、對施工材料把關等;

管道周圍介質所具有的腐蝕性，這主要受到土壤性質以及微生物的影響，一般而言，對土壤腐蝕性做出準確評定極為困難，我國石油業實行兩種評定方法，一是在一般情況下，根據土壤所具有的電阻率將土壤腐蝕性分為強、中、弱三類;在復雜地區則按照電阻率、含水量、土質以及酸堿度等十二種相關因素將土壤劃分為強、中、弱以及不腐蝕四類。

其次，油氣自身原因，由于油氣中所含有的物質具有一定的氧化性，例如硫酸氫、氧以及二氧化碳等氣體所具有的酸性會導致電化學反應以及對金屬晶格造成破壞的化學反應，這就會導致油氣管道內壁出現腐蝕現象。

最后，防腐措施方面，導致油氣管道出現腐蝕現象的主要因素是防腐層的失效，較為嚴重的失效，例如出現防腐層的剝離，也就是在管道表面和防腐層之間出現一定的空間，就會導致陰極保護電流屏障以及防腐層遭到破壞，進而使管道出現較為嚴重的腐蝕現象。換句話說，防腐層的完整性被破壞是導致管道出現腐蝕現象的主要因素，主要包括防腐層與油氣管道的剝離。防腐層出現穿孔、變形或者是破裂等。

2 我國油氣管道防腐技術的應用狀況

第一，管道防腐層技術的運用。近年來，我國管道防腐層技術，例如三層聚乙烯、煤焦油瓷漆以及熔結環氧等管道涂層技術得到了較快的發展，并且應用范圍日益廣泛，在國家的澀寧蘭、陜京線以及西氣東輸等國家重點項目工程中就采取了三層聚乙烯防腐層技術;在冷彎管的外部，一般采取的是雙層熔結環氧粉末涂層技術;在油氣管徑存在較為頻繁的變化或者是距離不大的站內管道中，比較常用的是對部分的分支管直接用聚乙烯膠帶纏繞的方法。

第二，防腐層和陰極保護等技術的配合使用。在埋地防腐材料中比較常用的是陰極保護與防護涂層結合使用的防腐技術，這一技術已經在國內數萬公里的油氣管道中得以使用，實際效果十分顯著。作為與涂敷技術相配合使用的一種方法，陰極保護是一種源自于電化學腐蝕原理、效果十分顯著的電化學保護技術，構成陰極保護系統的電池的陽極是氧化反應比較明顯的一極，這就對陰極被保護金屬的腐蝕起到一定的抑制作用，也就是說，通過陽極或外加帶能源的犧牲，從而增加金屬構件的負電位，一達到預防腐蝕的目的。實現陰極保護的前提是要具有陽極以及與陽極向對應的陰極，并且二者之間具備水或土壤等電介質，也就是說在陰極和陽極之間要存在導電通路。陰極保護技術主要有犧牲陽極法、附加電流法以及排流保護，其中排流保護主要包括直接排流、強制排流以及極性排流三種。

第三，油氣管道內部防腐技術。由于管道內所輸送的天然氣中含有二氧化碳、硫化氫等具有腐蝕性的介質，所以會導致管道內部出現腐蝕問題，尤其是在積水管道位置經常會出現管道的開裂等事故。由西南油氣田分公司所研發的新型的管道緩蝕劑，通過管道網中建立的在線監測系統的監測，以及所開展的一系列的檢測評價，該技術可以達到有效抑制天然氣管道內壁腐蝕問題的出現。在管道內壁腐蝕現象比較嚴重的地段已經使用GP-1型緩蝕劑，效果十分顯著，當前已經將本產品推入國際油氣管道市場。

3 我國油氣管道防腐技術應注意的問題

一方面，材料的選擇。對于管道材料主要要考慮其應當具備較好的焊接性、韌性以及較高的強度;至于防腐材料，應滿足以下要求:較強的粘合性、較好的透氣性、較低的透水性、較佳的電絕緣性以及較好的耐土壤腐蝕性以及土壤應力。涂層防腐材料的不同，其自身特性也不同，具有各自相適應的土壤、施工條件，在實際應用過程中，要注意根據工程實際情況選擇適宜的材料。

另一方面，解決現存問題。我國的管道防腐技術與國外先進國家相比還存在一定的差距，目前存在的主要問題是涂層成本較高、質量不夠穩定，缺乏明顯的競爭優勢等，因此要集中力量盡快加以解決，在生產環節加強質量監控;增加科研經費投入，研發適合我國實際的新技術;加強對管道的管理力度，及時進行檢查和維護;樹立涂層防護與陰極保護防腐同等重要的認識，加強對陰極保護防腐工作，使管道運行期限延長。

參考文獻

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