油氣輸送管道腐蝕原因與防護對策探討

張興梅 張雪濤

摘 要：油氣輸送管道通常都埋于地下，由于土壤或水分的影響可能會導致其外部腐蝕，加之日常管護工作不到位，腐蝕現象發生后會造成輸送管道管壁變薄，產生穿孔問題，容易引起內部油氣的泄露，可能導致火災或者爆炸事故的發生。

關鍵詞：油氣管道;腐蝕;原因;對策

油氣管道主要是對石油和天然氣進行長距離運輸，通常包含了螺旋焊縫和直縫電阻兩種類型，在油氣管道實際使用過程中，由于空氣水分與氧氣氧化作用，很容易發生腐蝕問題。當管道腐蝕后必然會對油氣輸送質量與穩定性帶來影響，降低企業的經濟效益，甚至可能發生安全事故，導致人員財產損失和環境破壞，因此必須要引起充分的重視。

1 油氣管道腐蝕的分類及形成原因

1.1 油氣管道腐蝕分類

油氣輸送管道的腐蝕問題往往是因為環境、輸送材質等因素的影響，一般來說其腐蝕類型包含了土壤腐蝕、大氣腐蝕，根據其物理特性能夠劃分為電化學腐蝕與化學腐蝕等。通常而言，單純的物理溶解導致的油氣輸送管道腐蝕即是物理腐蝕;而油氣輸送管道和非電解質之間出現化學反應導致的腐蝕現象稱之為化學腐蝕;因為油氣輸送管道出現化學腐蝕時又伴隨有電流出現，由此導致的腐蝕成為電化學腐蝕。在實際工作中，油氣輸送管道腐蝕通常來說都是因為電化學腐蝕導致的，純化學腐蝕相對較少。

1.2 油氣管道腐蝕的原因

油氣輸送管道往往處在較為惡劣的工作環境中，很容易受到雨雪、高溫、高壓等影響，特別是埋地輸送管道直接和土壤進行接觸，因為土壤內水分與電解質的影響，可能導致油氣輸送管道出現電化學腐蝕的問題。陰陽極反應的過程導致油氣輸送管道的電化學腐蝕，從機理上而言即是管道壁和電解質溶液進行接觸，但因為管道壁表現存在不均勻或油氣輸送管道各個位置接觸的電解液濃度、溫度和流速之間存在差異性，造成接觸表面出現陽極與陰極區。陽極與陰極區的產生是油氣輸送管道自身互相閉合形成了對應的宏觀電池與微觀電池，例如說油氣輸送管道介質溶液內的陰極部分屬于鐵碳化學物，而陽極部分為鐵;處于一個不均勻的溶液內，陽極部分往往是溶液氧化劑濃度相對較小的地方;如果油氣輸送管道表面溫度處于不均勻的狀態，陽極區往往是溫度較高的部分。陽極在受力不均勻的情況下，表現在應力較大的部分，同時如果油氣輸送管道表面膜存在微孔，陽極存在于孔內金屬，而表面膜為陰極部分。綜上，各種因素對油氣輸送管道的影響都可能導致出現管道腐蝕的問題。

2 油氣輸送管道腐蝕的防護對策

2.1 防腐層和陰極保護技術

油氣輸送管道建設過程中往往都是埋設于地下，如此一來能夠選擇陰極保護與防腐層結合的方法來對管道進行防腐保護。陰極保護通常來說分為犧牲陽極法、附加電流法和排流保護法幾種不同類型，其基本原理即是電化學防腐。在選擇陰極保護法與防腐層保護技術相結合的過程中，陰極保護法能夠對油氣輸送管道發揮出較好的保護效果，但實際應用時，作業人員必須要充分重視陽極與對應的陰極，保護時還需要保證水與土壤的存在，從而當成兩級之間導電的介質。

2.2 縮減加熱蒸汽能耗技術

進行油氣輸送作業時，由于油氣對于儲運溫度具有很高的要求，通常來說都會選擇縮減加熱蒸汽能耗技術，如此一來才可以確保油氣在儲運環節中不會出現凝固現象，也不會導致發生較為嚴重的能量損耗問題。在油氣輸送時，必須要確保油氣的粘度得以有效控制，這對于增加溫度產生熱量消耗變大與縮減粘度產生輸送功率變小而言也是一個很大的矛盾問題，借助于把輸送功率與能耗進行有效控制，能夠實現降低能耗的目標。

2.3 加注緩蝕劑

針對油氣輸送管道內部防腐，應當在進行施工建設的過程中對管道實施內鍍膜處理，但鍍層可能由于原油腐蝕或管道外部出現機械性損壞而脫落，同時在油氣輸送過程中容易出現靜電，加之外部土壤環境的電化學腐蝕會出現交互作用，因此在油氣輸送管道實際運行時需要定期做好檢查與清管工作，在管道作業過程中加注緩蝕劑，進一步增強油氣輸送管道的抗腐蝕能力。但因為緩蝕劑用量大且成本較高，因此在加注時需要結合清管作業和其他維護方法結合應用。

2.4 復合涂層外防腐

油氣輸送管道建設結束后應當對管道表面進行防銹漆、磁粉漆等涂裝防腐，為提升油氣輸送管道工程的完整性，可選擇在防銹漆涂裝結束后進行聚乙烯膠粘帶纏繞絕緣，避免出現電化學腐蝕現象，隨后使用石油瀝青涂抹，避免SRB細菌等土壤內部有害微生物的影響。若油氣輸送管道處于低溫作業環境，還應當在建成后使用硬質聚氨酯泡沫實施包裹，以起到保溫與隔離作用，借助于復合型的防護來確保油氣輸送安全。

2.5 選擇防腐性高的管道材料

采購油氣輸送管道材料時應當盡可能使用防腐性能強、韌性高、焊接性良好且耐電絕緣的材料，對于管道涂層材料采購的過程中，也必須要根據油氣輸送工程的具體情況來予以選擇，由于油氣輸送管道在實際作業過程中往往會處在不同環境下，所以必須要注重選材的科學合理。

3 結語

綜上所述，油氣輸送管道防腐工作屬于油氣管道施工建設和后期養護活動中的關鍵性問題，近年來國內油氣管道防腐檢測技術得到了飛速發展，在防腐工作中也取得了顯著成效。未來我們應當進一步深入探索研究新的防腐技術和防腐材料，不斷促進油氣輸送管道使用壽命的提升。

參考文獻：

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