油氣儲運的管道防腐問題研究

王朝廷

摘 要：管道是油氣儲運設備的重要組成部分。油氣儲運過程中存在許多安全隱患，如管道腐蝕、油品揮發、火災等。在各種安全隱患中，管道腐蝕的影響是不可預測的。為了提高油氣運輸效率，保證運輸安全，對油氣儲運管道的防腐問題進行了研究。本文首先分析了管道腐蝕的相關因素，然后論述了油氣儲運管道防腐的幾種技術。

關鍵詞：油氣儲運；管道儲運；防腐研究；

油氣儲運工程是石油和天然氣的重要環節操作，包括石油和天然氣銷售、石油和天然氣的分布，石油和天然氣生產和石油和天然氣處理，其中油氣儲運工程可以分為幾個部分，如儲運、石油和天然氣的收集和運輸、城市交通運輸和分銷系統，長途運輸管道，等[1]。

近年來，南北石油運輸、西氣東輸、國家石油戰略儲備設施建設等油氣管道項目，進一步拓展了國內天然氣、成品油管網。隨著國內石油市場的快速發展，油氣儲運逐漸成為人們關注的焦點和未來國內能源發展的主導作用。但現階段油氣儲運中仍存在許多問題，管道防腐是一個突出問題。為此，本研究對管道腐蝕的原因及防腐技術進行了研究。

一、油氣儲運過程中管道腐蝕的相關因素分析

1.1油氣性質

由于油氣中存在氧化物質（如硫化氫），不同類型的油氣對管道的影響不同。其次，二氧化碳在液體中呈酸性，再加上它產生電化學反應的潛力，導致金屬晶格受損，導致油氣管道內壁發生腐蝕反應。

1.2外部因素

在特殊情況下，油氣管道周圍介質性質不同，不同介質對管道的影響也不同。施工因素、介質物性、介質腐蝕性、溫度等因素是導致管道腐蝕的最重要的外部因素。（1）施工因素：管道施工工程具有工期長、施工復雜的特點，因此在施工期間，工程質量控制的有效性是防止管道腐蝕的關鍵因素。（2）介質物性：油氣儲運過程中，導致管道腐蝕的介質物性主要包括土壤濕度和地下水位的變化。（3）溫度因素：油氣儲運過程中所涉及的溫度因素不僅包括環境因素，還包括管道因素。其中，油氣溫度主要取決于管道鋪設深度。一般來說，溫度越高，管道腐蝕速度越快。（4）介質腐蝕性：油氣儲運管道的埋地環境中含有土壤、微生物等組分，這些介質的性質會在一定程度上影響管道。一般來說，很難判斷管道周圍土壤的腐蝕性。近年來，石油化工行業采用了兩種評價土壤腐蝕性的方法：（1）根據土壤的抗性，將土壤腐蝕性分為強、中、弱三個等級；對于較為復雜的土壤區域，以土壤相關因子（包括含水量、ph值、電阻率、土壤質量等）為基礎，將其腐蝕性分為強、中、弱、無腐蝕性四個等級。

1.3防腐措施不當

通過對油氣管道腐蝕原因的研究，發現管道腐蝕的主要原因是防腐層失去了防腐效果。油氣管道的防腐層與管道本身分離時，兩者之間必然存在一定的距離，使防腐層失去防腐效果，最終導致管道的腐蝕。其次，如果防腐層本身有開裂、穿孔、斷裂等情況，也會導致管道的腐蝕。分析了幾種管道防腐技術。

2.1管道內部防腐技術

在管道防腐工作中，最關鍵的是做好管道內壁的防腐處理。在油氣儲運過程中，石油和天然氣的儲存和運輸在管道中包含各種腐蝕性介質，如硫化氫、二氧化碳，等等。這些媒體可以嚴重影響內部管道的一部分，從而導致管道腐蝕程度的加深，特別是管道內積水的位置，這常常會導致管道破裂事故。針對管道腐蝕問題，某油氣田公司研制出一種新型管道緩蝕劑，用于管道防腐。通過實踐發現，新型管道緩蝕劑在管道防腐中的應用對管道的腐蝕速度有一定的抑制作用。目前，gp-1緩蝕劑已逐漸應用于管道腐蝕嚴重的地區，取得了理想的防腐效果。

2.2管道防腐層技術

在科技不斷進步的影響下，國內現有的管道防腐涂裝技術進一步深化，如環氧樹脂、煤焦油磁漆、三層聚乙烯的熔化等，許多油氣儲運項目都采用了這種管道防腐技術。以西氣東輸工程為例，將三層聚乙烯的防腐技術應用于防腐措施。其次，雙層熔融環氧粉末的防腐涂層技術主要應用于冷彎的表面。聚乙烯膠帶的纏繞規律常應用于車站內距離小、油氣管道變化頻繁的管道中。

2.3防腐層及陰極保護技術

在油氣儲運工程中，一些地下防腐材料所采用的防腐技術是陰極保護與涂層保護相結合的防腐技術。陰極保護復合涂層保護技術是一種與涂層技術結合使用的技術，其中陰極保護技術可分為疏水保護法（包括急性疏水、直接疏水、強制疏水等）、犧牲陽極法和附加電流法。陰極保護是一種具有重要電化學效應的保護技術。在陰極保護系統中，電池陽極發生明顯的氧化反應，在陰極保護下可以有效抑制金屬的腐蝕速度。此外，利用犧牲能、陽極等能有效增加金屬元件的負電位，防止腐蝕。應該注意的是，充分利用陰極保護，必須相應陽極和陰極，與此同時，陽極和陰極需要之間的介質（比如水和土壤），它們之間的導電路徑。

3油氣儲運管道防腐注意事項

一方面，選擇優質材料，保證管道性能。在選擇管道材料時，應充分考慮其強度、韌性、焊接性等。同時，防腐材料應滿足以下要求：（1）良好的透水性和透氣性；（2）良好的電氣絕緣；（3）強大的附著力；（4）土壤應力高；（5）抗土壤腐蝕能力強；此外，在選擇材料時，應考慮到實際工程情況，以確保材料的適用性。另一方面，在管道防腐方面，首先要解決存在的問題，加大科研經費投入和力度，結合符合我國實際情況的防腐技術。在生產過程中，進行質量控制，提高材料性能。此外，在管理工作中，及時對管道進行檢查和維護，延長管道的使用壽命。

總結：管道是油氣儲運的重要載體，其防腐問題將直接影響能源的順利輸送，對國內經濟的發展也具有重要意義。因此，有關部門和工作人員應高度重視管道防腐工作，提高管道防腐性能，促進油氣儲運的順利運行，才能減少消耗，進行可持續發展戰略。

參考文獻：

[1]李靖；劉愛迪；張應來.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].中國石油和化工標準與質量.2014年06期.

[2]周良棟；孫建波.油氣儲運中的管道防腐問題分析[J].中國石油和化工標準與質量.2013年16期.

[3]呂雅楠.油氣儲運管道防腐問題研究[J]. 化工管理.2016年23期.

[4]朱小林；張東焱.淺析油氣儲運中的管道防腐問題[J].科技與企業， 2015年03期.