關于石油管道工程的防腐技術的研究

金滿宇　王海龍

摘 要：本文對關于石油管道工程的防腐技術進行研究。首先，簡要地闡述了石油管道腐蝕的原因。其次，針對這些問題，提出了涂層以及陰極保護技術等的石油管道工程防腐相關技術。

關鍵詞：石油管道工程；防腐技術；涂層

隨著我國工業以及經濟的大力蛻變，石油能源的需求量也跟隨著越來越大，這就使得石油運輸成為了工業上極為重要的一個環節，對于石油管道的安全問題來說，最先意識到的，應該就是石油管道工程的防腐技術工作。因此，本文就石油管道腐蝕的原因入手，針對這些問題，提出了涂層以及陰極保護技術等的石油管道工程防腐相關技術。

1 石油管道腐蝕的原因

目前石油運輸管道采用的材料主要是碳化無縫鋼管、直縫電阻焊鋼管、螺旋焊縫鋼管三種，它們都是比較特殊的金屬材料，有著嚴格的規格。主要的腐蝕方式有三種：

1.1 化學腐蝕

首先，當金屬管道長期裸露在空氣中，就會跟空氣中的氧氣、二氧化硫等物質發生反應，在金屬表面形成一層氧化物、硫化物等，金屬管道在高溫、潮濕的環境下容易發生反應，而且還會造成脫碳現象的發生，影響金屬管道運輸的安全。其次，管道運輸的石油中還有多種有機物和酸性物質，容易對金屬管道的內層產生腐蝕，破壞金屬管道。

1.2 電化學腐蝕

當金屬管道在湖泊、河流、海洋以及含水分較多的空氣等介質中時，介質中的各種氯化鈉等電解質溶液就會在管道表面形成一層極薄的水膜，金屬就會和這層水膜發生電化學反應，金屬就會變成金屬離子進入水膜形成金屬的氫氧化物，這樣金屬性質就會被改變，管道也會很快被一層腐蝕。

1.3 微生物腐蝕

當金屬管道處在埋地情況時，土壤中的硫酸鹽還原菌、金屬還原菌等就會對金屬管道的表面產生一定的腐蝕。這些細菌往往增加局部腐蝕的可能性，形成點蝕和縫隙腐蝕。管道外部形成的腐蝕沉積對管道的破壞較為嚴重，成為管道更換的重要原因。

2 石油管道工程的防腐技術

石油管道工程的防腐技術主要采用涂層防腐和陰極保護以及其它輔助技術相結合的方法來防治石油運輸管道的腐蝕。

2.1 涂層防腐技術

涂層防腐主要指石油管道外壁的防腐涂層和內壁的減阻涂層。將納米技術應用到涂料之中，通過對有機涂層和無機涂層之間的補充，改進防腐材料，不僅能夠增加防腐材料的性能，更加可以提高其防水性、耐磨性，以便達到優質的防腐效果。

采用無溶劑防腐涂層的方式對管道進行防腐，其主要是針對內壁來說的。因為在石油中一定會存在一部分無法去掉的雜質，這些雜質依附于石油管道內壁，時間一長，就會造成管壁的腐蝕。這時，就需為管道內壁涂抹上一層防護膜，這層防護膜一定要是穩定性好而且還不會對石油造成污染的耐油防腐涂料——無溶劑環氧涂層。它會對管道石油產生減阻效用。

2.2 陰極保護技術

2.2.1 犧牲陽極陰極保護

通過犧牲陽極陰極保護技術對金屬和合金進行的保護是有一定局限性的，其條件必須是選擇的金屬以及合金的電位一定要負于此保護管道的金屬電位，同時，要將這種金屬或者合金與需要被保護的管道金屬的電性有效地連接在一起。這種保護的原理是依賴于較負一方的金屬通過不斷腐蝕后產生許多的電流來保護管道金屬。特點是總投資費用相對較少，施工簡便，使用即為常見，而且在過程中也不用進行特殊的維護。但是，美中不足就是適用的范圍不是很廣。

2.2.2 外加電流陰極保護技術

在石油運輸管道中使用外加電流陰極保護技術是十分常見的，其主要是根據在回路中添加一道直流電的方法進行保護的。當回路依靠陽極的輔助時，就能夠順利把直流電傳輸到需要保護的管道金屬之上，利用這個方法將金屬改變成為陰極，成功實現保護技術的應用。它的適用范圍相比其他技術來說較大，在進行外加電流陰極保護的過程中，需要注意保證管道的絕緣沒有問題，堅決杜絕管道電流的流失的現象。

通常來說，在石油運輸方面更加偏向于外加電流陰極保護。其主要針對大部分石油管道的保護工作，只有遇到一些極為特殊的地質環境時，才會選擇犧牲陽極陰極保護的方法。

2.3 緩蝕劑

在石油管道的施工中，預防腐蝕是尤為重要的一個環節，這就需要緩蝕劑的幫助。緩蝕劑主要應用在腐蝕介質之中，當加入能夠能夠抑制腐蝕的特殊用劑后，就可以降低腐蝕速度，保護管道不受腐蝕的侵擾。但其本身卻有很大的選擇性以及局限性，只能夠在特定的管道之中加入一點點的緩蝕劑，作為輔助其他技術的措施而已。不過，這仍然是防止石油管道發生腐蝕的好辦法。

3 總結

經過上述涂料的相關闡述，可以知道涂層的使用原理是物理阻隔，做到外界環境不會侵染到金屬的效果。如果在涂層上出現針孔或者是其他破損的情況，就會在很大程度上造成腐蝕問題，這就需要利用陰極保護技術進行保護，但投資費用相對過高，而且效果也不是特別明顯，因此，在對金屬管道進行防腐保護措施時，還要加入涂層共同對管道保護。這對管道的防腐具有很大的意義。

參考文獻：

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