石油管道防腐因素與腐蝕防護策略分析

葉萬祿 翟于富 李萌萌

摘要：石油是人類社會發展的必要能源，石油的開采、加工、運輸等環節都是重要的生產環節。在石油的運輸中，通常采用管道運輸的方式來加強運輸過程中的安全性，因此石油管道質量是影響石油運輸安全的關鍵因素，為了減緩石油管道的腐蝕速度，需要對腐蝕產生的原因進行分析，才能夠提出相應的腐蝕防護策略。本文從石油管道的腐蝕因素出發，探討了如何有效防止石油管道過度腐蝕。

關鍵詞：石油管道;防腐蝕;防護策略

引言：

石油是一種成分較為復雜的能源，石油中包含的許多物質例如硫化氫、氯化物等，都將對石油運輸管道產生腐蝕作用，大大減少管道的使用壽命，并帶來潛在的安全隱患。同時，石油管道的腐蝕大大加重了石油開采的運輸成本，降低了石油開采企業的收益率。當油田開采量逐漸上升時，腐蝕問題也將更加突出。因此，無論是安全角度還是在企業經濟效益角度，石油管道的腐蝕問題應當引起石油開采企業的重視。

一、石油管道的腐蝕因素分析

（一）石油管道所在環境

石油管道的腐蝕程度與石油管道所處的地理環境息息相關，從腐蝕發生的原理分析，石油管道除了受到石油本身的許多腐蝕物質的影響，還受到外部環境的腐蝕物質的影響。常見的腐蝕包括土壤腐蝕、細菌腐蝕、以及電流腐蝕等。例如細菌腐蝕，細菌腐蝕的發生，是由于在氧氣極為缺乏的土壤條件下，部分細菌土壤中可溶硫鹽轉化為了硫化氫等腐蝕物。這些腐蝕物將與石油管道中的金屬元素發生化學反應，生成不穩定的其他化合物，管道的使用壽命受到了影響[1]。另外，由于土壤中存在水分，水的存在會增加離子間的導電性，進而加速腐蝕的進程。

（二）石油管道的材質

石油管道的材質是腐蝕發生的內在因素。例如鋼結構的管道中往往不是純鐵打造，加入了適量的碳等元素，這些非金屬的成分為金屬腐蝕提供了條件。管道容易產生裂痕甚至開裂。一旦管道有內在的裂痕產生。其腐蝕速度將逐漸加快，此時管理人員應當及時采取措施以防止整個管道的開裂。另外，由于受到使用應力的影響，石油管道由于材質的不同，也將出現不同程度的開裂。從實際的情況可以知道，較高的運輸壓力將使石油管道壁面臨巨大的應力，導致內部出現小裂痕。此時即使內部涂有保護涂層，管道仍然會受到來自縫隙中腐蝕物的影響，從而加速管道的腐蝕速度，可見材質的影響是多方面的。

（三）石油中的腐蝕物

管道在實際的使用過程中，不可避免地受到石油本身腐蝕物的影響。輸送過程中，石油中的氫化物將長期與管道進行接觸，腐蝕程度雖小但隨著時間的推移影響日益顯著。但由于石油管道內部在使用后無法進行檢查，因此無法準確地知道腐蝕的程度。因此為了保證管道運輸安全，應當定期及時更換管道，或者采取延長管道壽命的措施。

二、石油管道的腐蝕防護策略分析

（一）加強外部防腐技術的應用

外部防腐技術主要是應用于石油管道外部的防腐技術，常見的方式包括陰極保護技術和涂層保護技術。陰極保護技術的原理是采用電流的方式，犧牲陽極以保全陰極。在管道鋪設的過程中，需要將保護的金屬管道與提供保護的金屬進行連接，此時注意將需要保護的金屬與電源的負極進行連接。借助外部的力量來保護管道，降低管道的外部腐蝕速率。涂層保護法是應用最為廣泛的一種防腐蝕方法，因為其操作簡單并且成本較低，因而在石油管道的防腐中發揮著重要的作用[2]。涂層的主要成分是溶解的環氧粉末、煤焦油瓷漆等。溶解的環氧粉末涂層能夠幫助鋼結構管道適應復雜的環境，但其受紫外線的影響較大，因此不適用于紫外線強的區域。煤焦油瓷漆具有較強的防水性以及絕緣性，但其不適用于機械強度較高，溫差變化較大的區域。

（二）加強內部防腐技術的應用

為了增強管道的內部腐蝕性，應當運用專業的內部防腐技術來減緩腐蝕的速度。例如常見的復合管施工技術、緩蝕劑、以及內部涂層等。緩蝕劑的主要成分是有機酸鹽、嗎啡等。緩蝕劑以及內部涂層的選擇需根據石油包含的腐蝕物來確定，在選擇好對應的緩蝕劑以及內部涂層后，仍需要對無處理的管道進行升級，在管道材質的選擇上，盡量選擇成本低、可替換、耐高壓的材料，在管道的生產中要不斷進行石油運輸的壓力模擬實驗，并落實腐蝕防護措施，以確保最終的生產成果符合管道要求。例如可采用材質為復合材料的管道來提升管道的防腐蝕性能。

（三）加強管道的防腐檢測技術

加強對石油管道的防腐檢測，有助于幫助管理人員更好地了解管道的受腐蝕情況，從而為管道破損的原因尋找提供支持，進而為其他同類型的管道提供參考，避免安全事故的發生。防腐技術的檢測包括對環境、腐蝕層、以及管道本體的檢測。其中對環境監測主要是分析土壤、氣候等情況[3]。腐蝕層主要是借助電流來反映腐蝕層的防腐功能。

三、結束語

總而言之，從我國石油管道的實際運行情況可知，腐蝕是影響石油運輸的首要因素。腐蝕的出現不僅可能導致石油的泄漏，還可能會威脅到工作人員的生命安全。為了排除安全隱患，相關人員需結合石油管道的實際情況，逐步分析腐蝕因素，從管道內部、外部等多方面思考腐蝕防護的優化措施，從而保護石油運輸的安全性。

參考文獻：

[1]陳華.關于原油管道腐蝕防護工作實行的具體策略分析[J].中國化工貿易，2019，031（036 ）：15.

[2]丁銳，姚寶慧，方孝斌.長輸地埋油氣管道腐蝕因素分析與防護對策探討[J].應用化工，2019，048（012 ）：2972-2977.

[3]王秉華，何偉宏.管道石油天然氣腐蝕防護的相關技術進展分析[J].石化技術，2018，025（001 ）：235.