石油管道腐蝕因素分析及對策

王延昊

摘 要：本文從內腐蝕、外腐蝕以及化學腐蝕、電化學腐蝕、細菌腐蝕等方面對石油管道腐蝕原因進行了分析，根據工作經驗及現行標準規范針對這些腐蝕原因總結了石油管道腐蝕防護對策。

關鍵詞：埋地油氣管道；腐蝕；完整性管理

石油管道輸送易燃、易爆、易擴散的石油，并穿越村莊、工業園區、河流、道路、電纜、其他管道等沿途設施，穿越距離長、影響區域廣，若管道損壞介質泄露，極易造成人員傷亡、經濟損失、環境污染等后果，并導致企業社會形象降低。

影響管道安全運行因素主要有人為破壞、自然災害損壞、腐蝕損害，而腐蝕損害是管道安全運行的主要影響因素，因此研究分析石油管道腐蝕原因提出防護對策對管道的安全運行、防止泄漏爆炸事故至關重要。

1 腐蝕原因分析

1.1 腐蝕環境

①管道外部腐蝕：石油管道穿越距離長，穿越區域存在不同的土壤、含水率、地下水位、溫度，且大地和水中含有雜散電流、鹽、細菌，這些因素均會造成管道外部腐蝕損害；②管道內部腐蝕：石油管道輸送含有硫和水的原油，形成管道內部腐蝕的環境。

1.2 電化學腐蝕

電化學腐蝕是指金屬管道與電解質因發生電化學反應而產生的破壞，在腐蝕過程中有電流產生，電化學腐蝕是石油管道腐蝕的主要類型。

1.2.1 原電池腐蝕

金屬管道在電解質溶液中形成一個短路的原電池電極反應結果而形成的腐蝕，這種腐蝕稱為原電池腐蝕。這種腐蝕原電池將導致金屬管道材料的破壞，不對外界作有用功。對于石油管道而言，其周邊的含水土壤、濕度較大的空氣均含有電解質溶液。

1.2.2 電解腐蝕

地層中存在的雜散電流使金屬管道在電解質溶液中發生電解而形成的腐蝕，這種腐蝕稱為電解腐蝕。該類腐蝕將大地作為電流的回路，電阻相對較小的埋地金屬管道作為電流的旁路，其影響因素多、腐蝕速度快。

2 石油管道腐蝕防護對策

2.1 外防腐層

石油管道的外防腐涂層可選用石油瀝青、環氧煤瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯、聚乙烯膠粘帶、熔結環氧粉末等。

2.2 內防腐層

石油管道內壁防腐可以分為三種類型的方法：①界面防護，包括涂防腐層和電化學保護，界面防護被認為是最經濟的有效防護措施；②化學藥劑防護，如添加緩蝕劑、殺菌劑、除氧劑；③選用耐腐蝕的材料管道。目前設計中采用最普遍的是界面防護中的防腐層，將腐蝕介質與鋼管表面隔開，以防止腐蝕。管道內防腐設計，一般常見于石油管道，因其輸送介質石油中混雜了許多腐蝕因素。管道內防腐層可選用液體環氧涂料、環氧粉末等。

2.3 陰極保護

在電池腐蝕中，因陽極腐蝕，陰極不腐蝕，陰極保護正是利用這一原理，使成為陰極的金屬管道不發生腐蝕，達到防止管道腐蝕的目的。石油管道陰極保護可分別采用犧牲陽極法、強制電流法或兩種方法的結合，設計時應視管道工程規模、土壤環境、管道防腐層質量等因素，經濟合理地選用。

2.4 外防腐層保護

在施工時容易造成石油管道防腐層破損而露出管道金屬表面，裸露的金屬表面與管道周邊的水形成眾多原電池從而腐蝕石油管道。隨著時間的推移腐蝕程度會不斷加深和擴大，腐蝕不斷加深會造成防腐層成片脫落，從而造成管道底部形成穿孔，造成石油泄漏事故。因此在施工過程中，要保護管道外防腐層完整不被損壞，主要施工要點如下：防腐管道運輸、堆放時，與管材接觸面應墊軟墊層（如沙袋、草袋等）；嚴禁用鋼絲繩等硬質吊帶吊裝，嚴格按規范要求用柔性吊帶（如尼龍吊帶）吊裝；下溝前要檢查防腐層是否完整；敷設管道時，嚴禁磕碰、拖拽、刮蹭；焊接口預留合適的位置，避免防腐層過熱影響防腐性能，焊口處經外觀質量檢查及無損探傷檢查合格后才能進行防腐處理；進行回填時應先用細土回填至管頂以上0.3m，才可用原開挖土回填。

2.5 管材保護

在鋼管機械加工和施工過程中盡量減少金屬各部分的變形、內應力不均勻、刮痕，這是因為鋼管變形、應力大、刮痕的部位的負電性增強，常成為腐蝕電池的陽極，造成管道腐蝕。施工中最常見也最容易忽視是將舊管道焊接在新管道上，此時新管為陽極，從而形成原電池腐蝕，造成管道腐蝕。

2.6 管道防腐層補口、補傷

管道防腐層補口、補傷是保證管道防腐完整性的重要工藝，同時也是最薄弱的環節。因此，無論是工廠預制還是現場施工的防腐管，管道回填前均須進行管道防腐層補口、補傷，主要施工要點如下：①現場防腐補口、補傷應由專業人員按指導書規范操作，并安排專業技術人員現場示范操作和指導；②防腐層端部有翹邊、開裂等缺陷時，應進行修口處理，一直切除到防腐層與鋼管完全粘附處為止；③除銹完畢后，應清除灰塵。管口表面處理與補口間隔時間不宜超過2h。如果有浮銹，應重新除銹。

3 結語

腐蝕是石油管道安全運行的主要影響因素，管道外部腐蝕和內部腐蝕按其作用原理可分為化學腐蝕、電化學腐蝕、細菌腐蝕，從設計、施工、管理三方面采取相應的腐蝕防護對策，進而保證管道的安全運行、防止泄漏爆炸事故發生。

參考文獻：

[1]張春霞.油氣集輸管道腐蝕的原因與對策[J].化工管理，2018（24）：166-167.