油氣儲運(yùn)中管道防腐工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用

范麗潔

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

我國地大物博，幅員遼闊，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，但是，由于能源分布不均，導(dǎo)致在實(shí)際使用的過程經(jīng)常需要調(diào)度。而管道作為能源儲運(yùn)的載體，承擔(dān)著能源調(diào)度工作的重任。由于受到各種因素的影響，導(dǎo)致儲運(yùn)管道被腐蝕的現(xiàn)象屢見不鮮，這就要求相關(guān)技術(shù)人員必須要正視油氣儲運(yùn)工作中存在的問題，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)并采取合理的防腐工藝，以便確保油氣儲運(yùn)工作的順利實(shí)施，從而將我國能源事業(yè)推向一個(gè)全新的高度。

1 油氣儲運(yùn)中造成管道腐蝕的主要原因

油氣儲運(yùn)作為平衡能源的重要手段，對于推動我國各項(xiàng)事業(yè)的快速發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，在油氣儲運(yùn)的過程中，儲運(yùn)管道經(jīng)常會出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，而造成這種現(xiàn)象的原因又是多種多樣的，只有全面了解腐蝕原因，才能設(shè)計(jì)出更加合理的防腐工藝。列舉了幾點(diǎn)腐蝕原因，不足之處還望指正。

1.1 外界因素

外界因素指的是外部環(huán)境對儲運(yùn)管道造成的影響，一般來說，主要包括溫度、介質(zhì)和施工這三個(gè)方面。

（1）溫度因素。溫度雖然不是直接造成儲運(yùn)管道腐蝕的原因，但卻在很大程度上加快了管道腐蝕的速度。不論是管道內(nèi)溫度過高還是管道外溫度過高，都會對管道腐蝕造成一定的影響，隨著溫度的升高，管道腐蝕的速度會逐漸加快，導(dǎo)致腐蝕面積也會越來越大，最終將會嚴(yán)重影響油氣儲運(yùn)的效果[1]。而造成溫度過高的原因有很多，比如內(nèi)壁摩擦、散熱效果差等，這些原因都會導(dǎo)致管道內(nèi)溫度升高，從而使管道腐蝕情況愈發(fā)嚴(yán)重。

（2）介質(zhì)因素。通常來說，油氣儲運(yùn)管道的鋪設(shè)形式主要有3種，即地下鋪設(shè)、水下鋪設(shè)和地上鋪設(shè)，通過對其鋪設(shè)形式的了解不難看出，油氣儲運(yùn)管道的主要介質(zhì)包括土壤、水、空氣，而這三種介質(zhì)本身就具有一定的腐蝕性質(zhì)。比如，土壤由于酸堿性的不同，很容易對管道造成不同程度的腐蝕；而水則會使管道環(huán)境變得更為潮濕，從而加快腐蝕速度；空氣中含有的沙塵、灰塵等物質(zhì)也是造成管道腐蝕的原因之一[2]。由此可見，雖然介質(zhì)不同，但是都存在一定的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，只有做到“具體問題具體分析”，才能找出造成管道腐蝕的真正原因，從而采取科學(xué)、合理的防腐工藝。

（3）施工因素。除了上述內(nèi)容以外，施工因素也是造成管道腐蝕的原因之一。①一些施工單位在施工的過程中沒有嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行施工，導(dǎo)致儲運(yùn)管道的密封性和堅(jiān)固性大幅下降，從而增加了腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，一些施工單位在選擇材料、購買材料時(shí)疏于管理，導(dǎo)致以次充好的現(xiàn)象屢見不鮮，這同樣為管道腐蝕埋下了安全隱患。②一些施工單位忽視了防腐工藝的重要作用，并未對儲運(yùn)管道采取防腐措施，要么就是選擇的防腐工藝不合理，要么就是防腐技術(shù)質(zhì)量不過關(guān)?？傊?，在施工過程中，任何一環(huán)出現(xiàn)漏洞，都會增加儲運(yùn)管道的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，要想降低管道腐蝕的發(fā)生率，施工單位必須要加強(qiáng)施工管理，從準(zhǔn)備階段到竣工階段都不能懈怠，只有強(qiáng)化過程管理的整體質(zhì)量，才能減少風(fēng)險(xiǎn)因素。

1.2 油氣性質(zhì)的影響

腐蝕本身就是一種化學(xué)反應(yīng)，而石油和天然氣作為一種化學(xué)能源，本身就具有腐蝕的性質(zhì)，一旦與管道內(nèi)的某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，就很容易造成管道腐蝕。比如，石油和天然氣中都含有一定的硫化物，而硫化物本身就具有較高的酸性和腐蝕性，當(dāng)其遇到空氣并與之發(fā)生反應(yīng)，就會對管道造成一定的腐蝕。

1.3 防腐技術(shù)不合理

在油氣儲運(yùn)工程建設(shè)的過程中，防腐技術(shù)施工作為重要的一環(huán)，直接影響著油氣的儲存效果和運(yùn)輸質(zhì)量。但是，許多施工單位在實(shí)際施工中并沒有選擇合理的防腐技術(shù)，他們一味地追求經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約成本，導(dǎo)致許多防腐技術(shù)并未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中很難發(fā)揮真正的作用。通常來說，防腐技術(shù)不合理主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①防腐層受損；②管道保護(hù)措施不到位。

2 油氣儲運(yùn)中管道防腐工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用

在了解油氣儲運(yùn)管道腐蝕的原因之后，要找出防腐工藝的設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用方法，結(jié)合實(shí)際情況采取有效的防腐工藝，爭取在提高油氣儲運(yùn)質(zhì)量和效率的同時(shí)，也能營造良好的管道環(huán)境，從而最大限度節(jié)約能源、降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 涂層防腐技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

目前，涂層防腐技術(shù)在我國油氣儲運(yùn)管道防腐施工中的應(yīng)用極為廣泛，該防腐技術(shù)具有成本小、易操作等特點(diǎn)，不僅對管道環(huán)境的要求低，而且限制因素也較少，因此可以將其作為管道防腐施工的首選。

（1）防腐涂層的基本要求。涂層防腐技術(shù)雖然使用率較高，但是也具有一定的應(yīng)用條件，只有滿足以下條件時(shí)，才可選用涂層防腐技術(shù)。①防腐涂層具有較強(qiáng)的黏著力，能夠與管道材質(zhì)很好的黏合，既不存在縫隙，也不會產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)。②防腐涂層具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，既要適應(yīng)低溫，也要適應(yīng)高溫，同時(shí)還能在眾多環(huán)境中發(fā)揮作用。③防腐涂層還要具有良好的修復(fù)條件。

（2）涂層防腐技術(shù)的材質(zhì)分類。根據(jù)材質(zhì)性能的不同，可將涂層防腐技術(shù)分為2類：①無機(jī)非金屬防腐層；②納米改性材料涂層。無機(jī)非金屬防腐層的應(yīng)用較為廣泛，該防腐技術(shù)具有成本低、抗老化等特點(diǎn)，不僅延長了防腐技術(shù)的使用周期，而且還易于優(yōu)化改進(jìn)。而納米改性材料涂層是一種以科學(xué)技術(shù)為支撐的防腐技術(shù)，該技術(shù)主要是借助納米技術(shù)來提高防腐涂層的黏著力，從而為強(qiáng)化防腐涂層的穩(wěn)定性和牢固性創(chuàng)造了良好的條件。這種防腐技術(shù)雖然具有較高的技術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，但是成本較高，因此使用范圍很小。

2.2 緩蝕劑的應(yīng)用

緩蝕劑的作用是防止或減緩管道腐蝕，將其應(yīng)用于防腐施工中，能夠極大地降低管道腐蝕率。緩蝕劑種類眾多，不同緩蝕劑的應(yīng)用條件和效果也是不同的，技術(shù)人員在使用的過程中必須要綜合考量溫度、介質(zhì)、濕度等因素，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的緩蝕劑，從而達(dá)到真正防腐的目的。目前，應(yīng)用較為廣泛的緩蝕劑主要有3種，即氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑，這3種緩蝕劑的成分和防腐原理均不同，因此在使用之前，技術(shù)人員必須要全面掌握它們的基本性能和適用條件，這樣才能達(dá)到理想的防腐效果。值得一提的是，緩蝕劑既可以單獨(dú)使用，同時(shí)也可以混合使用，選擇類型需要根據(jù)腐蝕介質(zhì)來確定。

2.3 陰極保護(hù)措施

管道腐蝕的種類有很多，其中就包括電化學(xué)腐蝕。與介質(zhì)腐蝕不同的是，電化學(xué)腐蝕具有一定的特殊性，常規(guī)的防腐涂層技術(shù)難以防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。為此，技術(shù)人員可以通過陰極保護(hù)措施來強(qiáng)化防腐效果，爭取在完善防腐技術(shù)體系的同時(shí)，也能提高防腐技術(shù)的針對性和有效性。

（1）陰極保護(hù)措施的適用條件。通過上述內(nèi)容可以看出，陰極保護(hù)技術(shù)主要針對的是電化學(xué)腐蝕，因此其首要條件就是腐蝕介質(zhì)必須要具備導(dǎo)電性，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)起到保護(hù)的作用。其次，為了實(shí)現(xiàn)長效保護(hù)，管道材料還必須要具備較強(qiáng)的電子吸引力。最后，管道內(nèi)部還需要做好絕緣措施。

（2）陰極保護(hù)技術(shù)的類型。目前，我國普遍使用的陰極保護(hù)技術(shù)主要分為3類：①排流保護(hù)技術(shù)；②外加電流保護(hù)技術(shù)；③犧牲陽極保護(hù)技術(shù)。這3種陰極保護(hù)技術(shù)在原理上有所不同，這就要求技術(shù)人員必須要結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的保護(hù)措施，從而獲得理想的防腐效果。

3 油氣儲運(yùn)管道防腐的注意事項(xiàng)

3.1 選擇合理的管道材料

要想最大限度地降低管道腐蝕率，除了要在防腐技術(shù)上下功夫以外，還應(yīng)該選好管道材料，以便減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。①在選擇管道材料時(shí)，必須要對管道整體環(huán)境進(jìn)行綜合考量，結(jié)合管道鋪設(shè)方式選擇合理的管道材料。比如，如果是水下鋪設(shè)方式，就應(yīng)該選擇防水性較強(qiáng)的管道材料；如果是地下鋪設(shè)方式，就應(yīng)該選擇那些具有較強(qiáng)耐土壤腐蝕性的管道材料。②必須要選擇綜合性強(qiáng)的管道材料，既要具備良好的黏著力和透氣性，同時(shí)還應(yīng)具有較強(qiáng)的電絕緣性和牢固性，這樣才能提高儲運(yùn)管道的整體質(zhì)量，從而為減少管道腐蝕的發(fā)生率奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 加強(qiáng)對防腐技術(shù)的研發(fā)

雖然我國管道防腐技術(shù)在近年來有了明顯的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國家相比仍有不小的差距。實(shí)際上，許多施工單位在防腐技術(shù)的選擇上仍面臨著單一的問題，能供施工單位選擇的防腐技術(shù)并不多。鑒于此，必須要加強(qiáng)對防腐技術(shù)的研發(fā)，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)出更多的防腐技術(shù)，以滿足我國油氣儲運(yùn)的實(shí)際需求。此外，在研發(fā)防腐技術(shù)的過程中，既要考量防腐性能，同時(shí)也要將成本因素考慮進(jìn)去，只有設(shè)計(jì)出更多低成本、高性能的防腐技術(shù)，才能應(yīng)用于施工活動當(dāng)中，從而提高防腐技術(shù)的實(shí)效性。此外，還應(yīng)該加強(qiáng)對防腐技術(shù)人員的培養(yǎng)，在經(jīng)費(fèi)和設(shè)備上予以強(qiáng)大的支持，確保技術(shù)人員能夠?qū)⒖蒲谐晒斗诺綄?shí)際施工活動中，并在實(shí)踐中不斷完善和改進(jìn)，從而更好地服務(wù)于我國的能源事業(yè)。

4 結(jié)語

油氣儲運(yùn)作為能源建設(shè)的重要一環(huán)，直接影響著能源的使用質(zhì)量和效率，同時(shí)也會對我國各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程造成一定的影響。在油氣儲運(yùn)的過程中，面臨的最大問題就是管道的腐蝕問題，只有切實(shí)解決管道腐蝕問題，才能確保油氣資源的正常存儲和高效運(yùn)輸。為此，相關(guān)技術(shù)人員必須要全面掌握油氣儲運(yùn)中造成管道腐蝕的原因，結(jié)合具體原因設(shè)計(jì)相應(yīng)的防腐工藝，并在實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)和完善，從而強(qiáng)化防腐工藝的實(shí)效性和針對性，進(jìn)一步為實(shí)現(xiàn)我國能源事業(yè)的快速發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。