油田集輸管線的內外防腐技術探討

張振民 李國民 王運成 宮曉宇 郭萍

摘要：本文對油田集輸管線的內外防腐技術問題進行了探討，文章從分析原油運輸過程中管線內外易腐蝕的原因入手，進一步介紹了幾種主要的防腐措施技術并研究了其運用要點。

關鍵詞：油田集輸管線;內外防腐技術;原因

前言

原油是工業生產和群眾生活中非常重要的一種資源，原油生產也構成了現代經濟體系中舉足輕重的組成部分，為確保原油的安全運輸，必須加強油田集輸管線的質量控制。由于管線自身原因、外在環境影響等因素，管線極易受到腐蝕，因此如何做好防腐工作，值得思考。

1.油田集輸管線內外易腐蝕的原因分析

1.1集輸管線自身的原因

集輸管線的質量高低，在很大程度上影響著原油資源的輸送安全性，但現在許多管線因為其本身的材質不佳、或者是管線使用時間過長而老化等原因，導致管線容易受到腐蝕。一般來說，油田集輸管線往往由金屬材料制成，其輸送的以原油為主，原油本身含有復雜的化學成分，這就極易對金屬構成侵蝕與傷害。加上有些單位片面節約經濟成本采購質量不達標的劣質金屬管道，這就進一步加大了管道被腐蝕的可能性;甚至有施工人員在對管線進行焊接處理時操作不規范，導致接口薄弱，這無疑為腐蝕現象的發生提供了機會。除此之外，管線長期承擔較重的運輸任務，會逐漸出現內壁變薄的問題，若企業對管線狀態的監測不到位，就難以發現管線老化、滴油等不良現象并對其進行對應的處理，最終造成嚴重經濟損失。

1.2油田集輸管線受環境影響

油田集輸管線往往跨度較長、直接與復雜環境相接觸，這就必然會在長期使用過程中受到一定的環境侵蝕的影響。具體來說，由于管線常年埋藏于地表之下，長達千里的輸送路程會跨越多個氣候區，因此管線要經受不同的挑戰。再者，某些地區的土壤具有腐蝕性，這對于埋藏其中的管線有著不可避免的腐蝕效應。此外，管線會受地表水、地下水的不同程度的影響，水位變化、季節變遷都可能造成管線被腐蝕的后果。

2.防腐措施技術

2.1選用耐蝕性材料

為確保原油資源得到安全妥善運輸，以免在過程中出現石油泄漏現象，進而造成資源浪費問題，就需要采購優質的金屬運輸管道，兼顧經濟成本和設備功能等各項因素，不能單純考慮經濟效益高低。對于某些腐蝕力度較小的地區，可以選擇價格較低的N80管道，并且對其采取必要的防腐蝕措施，形成避免被腐蝕的安全防線;而對于腐蝕風險高的管線穿越地帶，則要對材料進行嚴格把關，必須選擇耐蝕性極佳的合金管材。

2.2添加緩蝕劑

金屬處理的防腐工作中，添加緩蝕劑是最常見的處理辦法。特別是在油田集輸管線中，加入濃度適宜的緩蝕劑，并且對管線表層和抗腐蝕性材料的物理、化學屬性加以優化，能夠在很大程度上降低管線被腐蝕的幾率。目前市面上的緩蝕劑類型多樣，相關企業可以結合自身需要加以選擇。其中，無機緩蝕劑是借助在金屬表層進行氧化反應的方法形成金屬氧化膜或者沉淀膜，以此起到隔離保護的作用，避免金屬被大規模腐蝕;有機緩蝕劑能夠依靠其本身的極性基團與管道上自帶的離子互相接觸并發生反應，進而生成薄膜，使得腐蝕物及管道被隔開，這也能實現一點的防腐效果。

2.3電化學保護

所謂的電化學保護方法實質是指陰極保護，這是一種為金屬管道補充一定數目的電子使其保持電子過剩狀態、同時確保管道表層處于同一負電位，這種方法的作用在于避免金屬原子變成離子后溶解到電解質中去，最終對管道形成保護作用。當前運用電化學保護方法的操作過程有兩種類型，其一是犧牲陽極，也就是相同的介質前提下，將金屬管道和其他電位更負的介質連接，使得輔助陽極腐蝕釋放出來的電子通過導線傳至被管線表面，促使其發生還原反應，避免金屬被溶解和腐蝕。其二是強制電流的思路，指的是借助外加的直流電源、輔助陽極，強制所加的電流通過土壤流向被管線，確保管道的電位低于周邊環境，對其進行保護。

2.4涂層保護

涂層技術是一種經濟實惠、操作便捷且對整個油田的影響較小的方法，該方法的操作原理是利用物理手段使管線、環境中的腐蝕物互相隔離，涂層本身不會和腐蝕物互相反應，也能降低腐蝕強度。土層類型多樣，因此采用該方法的企業在實踐中具有一定的選擇余地，可以根據管線運輸需求、當地環境特征等客觀情況科學選擇有機、無機防以及復合型等不同類型的防腐涂層。此外的納米材料涂層作為一種新型材料，也得到了越來越多的利用。但值得注意的是，涂層保護盡管有一定的操作優勢，但因為涂層往往被局限于管線外層，無法進入管線內部，因此是一種外部防護手段，在利用范圍上有一定的局限性。

2.5金屬鍍層

電鍍、化學鍍、熱浸鍍和熱滲鍍等鍍層工藝技術是金屬鍍層廣泛應用的鍍層技術。各種各樣的鍍層工藝，主要為了獲得不同的鍍層結構和膜基結合力，從而對不同的金屬管材探究到良好耐腐蝕性的鍍層工藝。常用金屬鍍層包括鍍鋅、鍍鉻和氧化處理。在不同的腐蝕介質中或者同樣腐蝕介質不同的物理條件下，金屬鍍層可能會與周圍介質發生化學反應，這是其與涂層技術的不同之處。因此金屬鍍層工藝技術不能夠適用于大型的、長期處于腐蝕介質中的金屬管道的腐蝕防護。

結語

綜上所述，加強對油田集輸管線的內外防腐技術的探討，意義重大。相關工作人員需要明確管線內外易腐蝕的原因，在此基礎上，展開對防腐措施技術及其運用要點的全面研究，選用耐蝕性材料，添加緩蝕劑，實施化學保護、涂層保護，運用金屬鍍層。

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