油氣集輸管道腐蝕分析及防腐技術應用探究

曲晨 劉鵬 宮兆軍2

摘要：本文結合油氣集輸管線運行情況簡要分析，對縫隙腐蝕、應力腐蝕、點蝕、晶間腐蝕、濃差電池腐蝕、絕緣接頭腐蝕等集輸管道常見腐蝕類型進行了研究，對做好內腐蝕評估、防腐涂料涂刷、陰極保護法、添加緩蝕劑、選擇適用管道材質等防腐技術措施的應用進行了探究。

關鍵詞：集輸管道;腐蝕類型;防腐技術

隨著社會經濟發展，油氣資源需求不斷增大，我國油氣資源開發和使用區域不均衡性，需建設大量油氣集輸管道進行油氣資源儲存和運輸。集輸管道運行中面臨的一大難題是腐蝕問題，影響油氣集輸效率和管道運行安全，要對腐蝕產生的原因進行分析，有針對性的采取防腐措施，提升油氣集輸管道運行的可靠性。

1 油氣集輸管道現狀及腐蝕分類

油氣傳輸中受制于技術條件和運輸距離等限制，無法直接進行原油運輸，需將其轉化為可以運輸的油氣資源介質后，借助集輸管道進行傳輸。在集輸管道運行中，因管道內部傳輸介質含有水分和腐蝕物質較多，易造成管道腐蝕，影響管道運行效率和安全。油氣集輸管道腐蝕及主要機理有如下幾類。

一是縫隙腐蝕。縫隙腐蝕較為常見，主要是金屬材料與非金屬材料接觸形成。在集輸管道內壁銹層下和法蘭連接面等部位，都比較常見，嚴重的會造成管道損傷、油氣介質泄露等。

二是應力腐蝕。應力腐蝕主要是管道承受的拉應力和特殊腐蝕介質共同作用引發的。集輸管道主要為金屬材料，其體積變化以及升溫后冷卻中降溫不均勻性，都會產生殘余應力，與特定腐蝕介質作用后就形成應力腐蝕，會縮短管道使用壽命。

三是點蝕。油氣集輸管道內部經常出現點蝕，初期可能影響不大，但點蝕發生后腐蝕坑點由中心向管道四周擴展，逐步形成腐蝕穿孔等問題。油氣集輸管道內部介質中如果含有較多氯離子，點蝕發生率就明顯增高。點蝕、坑蝕對集輸管道正常使用存在很大影響。

四是晶間腐蝕。油氣集輸管道運行中，管道合金晶部位易發生晶間腐蝕，影響管道延伸性，對管道結構產生不良影響，影響管道性能的正常發揮。

五是濃差電池腐蝕。油氣集輸管道運行中，管道外壁接觸的土壤中含有成分及濃度存在差異，造成電極電位差異，而管道作為一個整體，就會產生濃差電池腐蝕。

六是絕緣接頭腐蝕。油氣集輸管道施工中，存在一定量的絕緣接頭，這些部位需進行焊接，在焊接中形成的焊縫以及焊接施工中受熱影響區域，表面很容易出現氣孔、裂縫等缺陷，后期易產生腐蝕問題。

2 油氣集輸管道防腐技術應用

2.1做好內腐蝕評估

油氣集輸管道腐蝕可分為內腐蝕和外腐蝕，其中內腐蝕更加難于發現，只有提前檢測發現腐蝕，有針對性的采取措施予以應對，才能盡量控制腐蝕程度，降低腐蝕產生的危害。因此，要根據集輸管道運行相關標準規范，對管道內腐蝕狀況進行評估。具體檢測中，要規定好最大缺陷深度、長度等參數，借助超聲智能清管器進行管道內部檢測，得出缺陷尺度，以分項安全因數法對管道安全工作壓力進行評估，如果評估允許壓力高于最大允許操作壓力，對管道進行常規的防腐和保溫措施后，就可以繼續使用。

2.2防腐涂料涂刷技術

油氣管道防腐施工中，可提前對管道內壁和外壁表面涂刷防腐涂料，對管道進行防腐保護。集輸管道防腐處理中選擇的涂料質量與防腐效果直接相關，應嚴格按相關工藝標準和區域土壤狀況、集輸介質情況等，確定適用的防腐涂料，如對動力工具參照SIS055900-St3標準進行防腐涂料施工，常用的外部防腐涂料為環氧樹脂涂料，不僅能有效隔絕土壤中的腐蝕物質和水分等對管道造成腐蝕，還能增強管道密封性;管道內壁不僅可選用環氧樹脂涂料，還可適當采用玻璃鋼襯、水泥砂漿等，增強個別區域防腐性能。在防腐涂料噴涂中，盡量使涂料均勻的噴涂在管道內壁和外壁上，刷掉涂料下垂形成的不均勻部位，使形成的保護膜厚度均勻，待達到工藝要求后再借助砂輪機進行打磨，直至達到規定平整度，同時對絕緣接頭等焊接部位存在的氧化皮和飛濺等，也要采取合理的處理和保護措施。

2.3陰極保護法

陰極保護法是集輸管道防腐常用技術，主要有犧牲陽極法和強制電流法。集輸管道運行中處于封閉狀態，陰極保護法應用受空間限制，在管道設計中就需統籌考慮陰極保護法實施中產生的氧氣和氫氣，防止采用該方法防腐產生的安全問題。具體應用中，可在管道外壁連接負電位的金屬體，使管道原電池始終保持陰極狀態，避免產生腐蝕;或在管道外部施加電源，使金屬體連接到管道中，把管道變為陰極，通過對連接金屬體的消耗，防止管道腐蝕。無論是犧牲陽極還是施加電流，都要注意定期進行陰極檢測，確保防腐效果，防止出現保護失效問題，一旦保護失效就要重新進行陰極保護設置，確保管道始終處于最佳防腐狀態。

2.4添加緩蝕劑

根據區塊油氣集輸介質腐蝕特性，在集輸介質中添加適用類型的緩蝕劑能有效降低管道內腐蝕，緩蝕劑在運行中可與管道內壁腐蝕區產生蝕劑膜，能有效隔離管道內壁與腐蝕氣體和腐蝕物質的接觸，降低管道內腐蝕發生概率。應用該方式防腐成本較低，關鍵是在應用中要科學制定方案，選擇適當緩蝕劑，確保緩蝕劑能精準在管道內壁腐蝕區形成蝕劑膜，同時要注意緩蝕劑與集輸介質中水分和各類物質的匹配性，防止接觸后產生沉淀物，堵塞集輸管道。

2.5選擇適用管道材質

根據集輸管道運行中的化學特點及集輸介質物質特點，對管道提前通過優化選材等措施提升集輸管道防腐性能，也能有效增強管道耐腐蝕性。為確保管道運行穩定，要選擇合理的管道材質，比如優化選擇不銹鋼、合金等管道材質，能有效預防化學物質對管道產生的腐蝕。可考慮使用金屬復合管強化管道內部防腐性能，如在管道內部適當位置選擇玻璃鋼襯、陶瓷內襯等復合型管道，顯著增強耐腐蝕性，預防后期管道集輸中產生的污垢。但該類管道成本較高，需根據實際情況，對腐蝕性較強的集輸介質或特殊部位應用該類防腐措施。同時，該類管道防腐措施實施中要注意規范操作，防止施工或處理不當造成襯里損傷，影響防腐性能。

3 結論

綜上所述，油氣集輸管道是油氣資源開發利用中重要設施，腐蝕是影響集輸管道安全穩定運行的主要問題，針對常見的管道腐蝕類型，有針對性的采取措施增強管道防腐性能，有利于更加安全穩定的開展油氣集輸。

參考文獻：

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