油氣集輸管道腐蝕分析與對策研究

萬騰飛

摘要：研究油氣集輸管道的腐蝕原因及防腐技術措施，必須弄清楚腐蝕的原因，為了達到的防腐的效果，采取必要的防腐技術措施，抑制腐蝕現象的發生，延長金屬管道的使用壽命，達到高效油氣集輸的需要。

關鍵詞：油氣集輸;管道;防腐處理;措施

在我國快速發展的過程中，我國的油氣生產過程中，由于油氣中含有腐蝕性的介質，很容易發生腐蝕的現象，引起管線的穿孔或者泄漏，給油氣集輸帶來安全隱患。因此，有必要研究油氣集輸管道的防腐問題，采取最優的防腐處理措施，提高管道的耐腐蝕性能，提高管道的輸送效率，延長金屬管道的使用壽命，滿足油田生產的需要。

1.油氣集輸管道腐蝕的原因

1.1管道外部腐蝕

在油氣集輸的過程中，管道外部長時間與具有腐蝕作用的物質接觸，很可能發生腐蝕現象，管道外部腐蝕類型重要有侵蝕反應、溶解和原電池侵蝕等等。針對埋地管道而言，土壤中含有的腐蝕性物質是導致管道腐蝕的重要因素，土壤中包含了氣、固、液三相，金屬管道在水和空氣的作用下形成導體作用，再加上土壤中氧氣分布不均衡導致的濃度差，最終發生原電池效應，這就會極大地加快金屬管道的腐蝕速率，就侵蝕方式而言，導致金屬管道外部腐蝕的還有微生物、微電池以及宏觀電池反應等等[3]。此外，金屬管道長時間在海水下工作，管道外部會與海水形成電解質容易，由于管道材質的差異就會導致不同區域形成電位差，并利用海水的導電性形成電路，這就會導致管道外部出現不同程度的原電池腐蝕。

1.2管道內部腐蝕

通常情況下，管道內部腐蝕與自然環境的聯系不大，油氣自身作用是導致管道內部腐蝕的重要原因，二氧化碳和硫化氫是油氣的重要組成部分，硫化氫具有溶于水且與金屬發生化學反應的特點，一旦油氣集輸管道內部的金屬離子化，就會導致管道內壁腐蝕，再加上氧氣的作用，將會產生次級化學反應，出現硫酸等強酸性物質，勢必會加快管道內壁的腐蝕。與此同時，由于硫化氫反應產生的氫氣不斷增多，這就會導致氫脆現象，隨著油氣集輸管道內氫氣的含量不斷增多，管內的氣壓也會隨之增大，極有可能造成管道破裂。此外，物理沖擊同樣是導致管道內部腐蝕的因素之一，管道內存在著一定的砂礫、氣體和流體，這樣就會形成多項流體，其中的細碎顆粒和氣體會對管道產生一定的沖擊力，沖掉腐蝕物，會加快管道內部的腐蝕速度，影響油氣的正常傳輸。

2.油氣集輸管道的防腐處理措施

2.1油氣集輸管道的內防腐措施

針對油氣集輸管道的運行特點，對管道的內壁實施防腐技術措施，提高管道的耐腐蝕性能，延長金屬管道的使用壽命，使其更好地完成油氣集輸的任務。優選特殊材質的管道材料，如應用合金鋼或者不銹鋼材質，減少管道的腐蝕。防腐涂層處理，在金屬管道的內部形成一層保護膜，防止腐蝕介質的接觸，能夠延長管道的服役時間。通過在輸送介質中加入緩蝕劑，延緩對管道的腐蝕，而達到防腐的效果。針對油氣集輸管線輸送的油氣的性能差異，優選不同的油氣集輸管道材質，使其達到最佳的防腐絕緣效果。應用化學藥劑進行防腐設計，將緩蝕劑加入到輸送的介質中，使其改變金屬的機械強度，減緩金屬的腐蝕，對金屬管道起到保護作用。選擇輸送介質中加入少量的防腐緩蝕劑，就能達到更好的防腐效果，屬于經濟適用的防腐技術措施。需要優選緩蝕劑的種類，使其適應油氣輸送環境的需要。目前我國使用的緩蝕劑的主要成分是有機物，有機胺及季銨鹽類的緩蝕劑均能夠達到較好的防腐效果。優選的緩蝕劑必須與地層水具有良好的配伍性，不允許發生沉淀反應，而堵塞管道或者油層的孔隙，而影響到油氣的開采效果。通過電鍍層進行內壁的防腐處理，對金屬內壁進行各種不同的電鍍處理，改善金屬管道的防腐特性。如果在鋼管的表面鍍錫，形成了陰極保護的防腐技術。而對金屬管道進行鍍鋅，就形成的陽極保護的防腐技術。當金屬鍍在金屬管道的表面后，就形成不同極性的保護形式，達到防腐的效果。涂料防腐技術措施的應用，應用防腐絕緣的涂料，對管道的內壁進行涂層技術措施，也能夠達到預期的防腐效果。防腐涂料具有一定的親水增油的性能，使金屬管道的內壁和腐蝕介質之間具有一個隔離層，減少了金屬管道腐蝕的機會，避免腐蝕介質的影響，而提高油氣集輸管道的運行效率。可以采用水泥砂漿的內涂層技術，也可以應用玻璃鋼管內襯技術措施，環氧樹脂粉末的內涂層技術措施等，實現了金屬管道的內壁涂層防腐設計，達到預期的防腐效果。應用雙金屬復合管技術措施，達到防腐絕緣的效果。玻璃鋼內襯和陶瓷內襯的復合管技術，達到最佳的防腐效果。復合管的防腐效果比較突出，同時能夠防止結垢的現象出現，缺陷就是復合管的生產加工費用偏高，導致油氣集輸的成本增加，需要慎重選擇。復合管防腐效果好，對鋪設工藝具有特殊的要求，否則很容易破壞玻璃鋼或者陶瓷的內部結構，而影響到防腐效果。未來金屬管道內壁防腐處理的發展方向，需要進一步研究管道的內壁腐蝕的機理，進行新型緩蝕劑的研究，開發新型的內壁防腐涂料，提高防腐涂料的性能指標，使其更好地達到防腐絕緣的效果，而且體現價格低廉的特點。

2.2油氣集輸管道的外防腐措施

對油氣集輸管道除了內壁防腐處理外，對其外部也可以實施防腐處理，提高金屬管道的防腐性能，達到預期的使用效率。可以對油氣輸送管道的外壁進行涂層處理技術措施，避免土壤及環境對金屬管道的腐蝕。也可以通過陰極保護技術措施的應用，防止金屬管道產生電化學腐蝕，延長金屬管道的使用壽命，提高油氣集輸生產的效率。埋地管線一般承受水、電機土壤造成的腐蝕，容易引起土壤腐蝕及電化學腐蝕，使金屬管道形成原電池，而降低金屬管道的使用強度，容易引發泄漏事故，必須采取有效的處理措施，防止金屬管道的外壁腐蝕，才能提高金屬管道的使用效率。利用外壁的環氧樹脂的涂層技術措施，對埋地管線進行外壁的涂層處理，可以實施噴涂技術措施，將環氧樹脂均勻地涂在金屬管道的外壁上，使其達到最佳的防腐效果。三層的聚乙烯處理技術措施，利用聚乙烯材料對金屬管道進行處理，先后纏繞三層或者將聚乙烯材料噴涂到金屬管道外壁上，提高金屬管道的防腐特性，嚴重金屬管道的使用壽命。環氧樹脂的防腐涂層技術可以實施兩層的噴涂技術，而聚乙烯的處理技術可以進行三層，使處理效果更佳，提高金屬管道的防腐特性。對金屬管道實施陰極保護技術措施，是最佳的外壁防腐技術措施。可以在金屬管道上連接一個點位更負的金屬，使其成為原電池的陰極，將金屬管道保護起來，達到陰極保護的效果。也可以通過外加電源的方式，將一個金屬接到管道系統，使其成為陽極，而消耗被連接的金屬，將金屬管道保護起來，達到陰極保護的效果。

3.結論與認識

總而言之，在社會經濟和科學技術快速發展的背景下，人們的生活方式發生了很大的變化，對于油氣的需求量也在逐年上升，油氣集輸管道是油氣運輸的重要通道，是連接油氣田與用戶的重要橋梁。油氣集輸管道腐蝕嚴重影響著油氣的正常運輸，容易引發較大的安全事故，影響人們的生產生活，相關工程企業要積極分析導致油氣集輸管道腐蝕的原因，明確腐蝕破損的過程，并采取針對性措施防止管道發生腐蝕，從而延長油氣集輸管道的使用壽命，提高油氣運輸速率，推動社會經濟健康發展。

參考文獻：

[1]冉海波;試論油氣集輸管道腐蝕防治及應用[J];化工管理;2015年18期

[2]張鄭;油氣集輸管道腐蝕的原因與對策[J];石化技術;2018年02期

[3]劉龍澤;周可慶;黃樹軍;試論油氣集輸管道腐蝕防治及應用[J];化工管理;2018年09期