淺析油氣管道防腐技術的應用

武德任(中油遼河工程有限公司,遼寧　盤錦　124010)

淺析油氣管道防腐技術的應用

武德任(中油遼河工程有限公司,遼寧盤錦124010)

隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，對天然氣和原油的需要越來越多，油氣輸送管道扮演者越來越重要的角色，油氣管網建設已經覆蓋全國大部分省區，但是管道腐蝕問題一直制約著管道建設，本文就管道防腐技術進行粗淺的探討。

油氣管道；腐蝕；防腐技術；安全事故；管理；應用

我們國家在20世紀50年代，開始了管道防腐技術的研究，管道腐蝕是管道投產運行后的常見問題，所以在管道設計、施工中必須采取防腐措施，最大限度減少管道腐蝕速度，強化管道設計、施工的質量管理，而質量管理控制在國內的相關規范標準中有明確的要求，可是在建設過程中由于工期緊，對管道腐蝕的重視程度不夠，為了趕進度，一些管理措施跟不上，保護效果欠佳。致使管道的長期安全平穩運行埋下了安全的隱患，管道腐蝕現象是一種無法避免的自然現象，管道投運后雖然有陰極保護對管道進行腐蝕保護，但也只能減緩管道腐蝕速率，經過一定運營時間后，管道外防腐層損傷點將或早或晚，不可避免的發展成為局部腐蝕點，加快管道腐蝕速率。嚴重破損的腐蝕點最終會發生管道腐蝕穿孔事故，嚴重發生環境污染和爆炸事故，給運營單位造成巨大損失，根據調查統計，在我國管道事故中，腐蝕造成的破壞約占30%。所以研究和重視油氣管道防腐技術的意義重大。

1　管道腐蝕的原因分析

我們國家投產的油氣輸送管道多為金屬管道，金屬管道在其運行上有很大的優點，但是由于金屬的固有屬性和缺陷，在輸送的介質和接觸的復雜環境下和氧、水等化學離子發生電化學反應，造成腐蝕。在化學作用的過程中，出現了電極電位的差別，造成電子的移動，電極相對低的部位就會失去電子，失電后形成陽極，相反在電極電位較高的部位，就會從電極較低的部位獲得相應的電子，形成陰極，達到新的平衡。由于管道輸送的介質復雜，加速了這種化學反應，致使管道在化學放應下生銹。反應強烈的地方多發生在管口、管道內側、接頭位置，這些位置防腐措施往往比較薄弱，在化學腐蝕的作用下，發生穿孔、泄漏造成安全事故，影響管道的安全運行。管道在地下還受到地下環境的影響，與土壤的酸堿度以及土壤里的微生物、地下水、埋層的溫度變化相關，通常溫度高的地區，地下化學離子活躍就會加劇管道的腐蝕，長期作用在管道外壁的地下腐蝕現象，導致防腐層破壞，加上埋地擠壓，受力不均，就會發生管道變形，導致防腐層剝離，管線破裂，在這類地區投產管道應該充分考慮腐蝕的因素影響。有的地區的土壤應力、作用的外力和管道防腐材料老化是管道破裂的直接原因。另外在施工的過程中，由于施工人員責任心不強，沒有按照標準方案施工，違章操作，或者材料把關存在漏洞，采用鹽酸等化學物質處理金屬管道的內壁，也會造成在有結垢是會加快管道內壁的腐蝕。導致剛投產的管線就會發生泄漏。

2　油氣管道防腐技術的應用

2.1防腐層與陰極保護及其他技術聯合應用

我國比較使用廣泛的就是陰極保護和防護涂層的聯合使用，效果也比較的好。陰極保護設計與模擬優化、陰極保護系統故障診斷與排除、防腐材料研發、防腐層結構評價與優化設計、腐蝕數據庫及相關軟件開發等逐漸得到應用。防腐涂層評價技術是采用PCM、CIPS/DCVG等技術，通過外腐蝕直接評估程序，結合試驗室測試對埋地管道外防腐涂層性能進行評價。區域陰極保護技術開展了站場區域陰極保護對干線及外部結構的干擾、密集金屬結構區陰極保護屏蔽和減緩措施研究，解決了儲罐和站場埋地管網的腐蝕問題。陰極保護系統檢測與評價技術是針對埋地管道受到外部直流、交流雜散干擾的問題，開展雜散電流干擾規律及減緩措施研究。

2.2油氣管道內壁腐蝕控制技術

我們的油氣輸送管道，介質復雜，各地域腐蝕成分不同，多數含有硫化氫、二氧化碳、水等，這些介質接觸管壁必然造成管道的腐蝕，所在地區地堿性土砂石對管道及防護層產生腐蝕破壞，管道一旦泄漏，短時間難以發現，處理泄漏難度也大，很可能發生“蒸氣云”爆炸的災難性事故。目前有一種管道緩蝕劑，對內壁腐蝕起到很好的保護作用。

2.3選擇合理的材料

按照設計方案，選擇合理的材料是防腐的關鍵，我們在材料的選擇上根據設計年限，在保證材料的韌性和強度的前提下，還要考慮現工藝條件下的維修和焊接的方便。在同等條件下優選耐腐蝕踩樓，按照經濟指標合理、技術操作簡單、適合當地環境。對防腐本身要求具有良好的透水性、透氣性、絕緣性等特點，和土壤具有良好的親和力，自身具有抵御土壤的腐蝕能力。目前防腐材料很多，根據優缺點和施工條件，具體情況具體分析。外部環境復雜的情況下，地下土壤化學離子活躍，地層溫度高，地層水多的地方，像南方的低洼地、沼澤等優選的材料能夠有效的將管道和水進行隔離。熱輸管線選擇FBE熔結環氧涂層等具有較強耐溫性能的腐蝕材料。對于施工條件復雜的區域，例如山地、溝壑等。管線吊裝施工的過程中，受環境的限制，容易發生碰撞，在這類地區優選抗沖擊較好的3PE防腐鋼管，回填管溝是礫石和隔壁地段的應該選擇抗擠壓的管材。管線在設計和投產時也要充分考慮經濟指標，根據管道的使用壽命設計管道的防腐年限，不能使用超長期的高價格的防腐材料，結合工程使用壽命，合理的降低成本支出。由于工期的限制，材料的供應也是防腐材料選擇的一個影響因素，選擇安裝方便，補修技術簡單。供應材料因地制宜，選取方便等。

3　結語

目前輸油輸氣管道越來越錯綜復雜，管道沿程的安全問題越來越牽扯我們更多的精力和人力。長輸管道是重要的能源輸送動脈，也是安全管理的關鍵環節。隨著我國經濟的高速發展，管道在運行過程中往往受到多種因素的侵擾，如：施工質量、管道內外腐蝕、機械撞擊等。天然氣管線一旦失效泄漏則極易引起火災爆炸，對現場人員的生命和財產安全造成嚴重的損害。我們國家防腐技術最近幾年發展較快，但是在涂層質量的穩定性、跟蹤監測技術、補口技術、評估技術手段、生產成本方面都落后發達國家。因此，研究天然氣管道的防腐技術對保障人員生命及財產安全具有重要的意義。

［1］王要軍.淺談油氣管道安裝施工層面的防腐［J］.科技致富向導.2011（20）