油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝研究

韓 斌

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

近年來，我國各地油氣儲(chǔ)備工程的規(guī)劃實(shí)施與發(fā)展完善，已經(jīng)改善了人們的日常生活方式。油氣資源作為人類發(fā)展生活的重要能源，強(qiáng)化油氣儲(chǔ)運(yùn)管網(wǎng)管理與建設(shè)，能夠在不斷提升人們物質(zhì)生活水平的基礎(chǔ)上，保障油氣儲(chǔ)運(yùn)管網(wǎng)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行與穩(wěn)定發(fā)展。腐蝕問題作為嚴(yán)重影響油氣儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)與發(fā)展的影響因素，強(qiáng)化管道防腐管理與維護(hù)，不僅能夠充分發(fā)揮油氣運(yùn)輸管線防腐管理工作的有效作用，促進(jìn)油氣事業(yè)的和諧發(fā)展，也能夠促進(jìn)防腐工藝的創(chuàng)新發(fā)展，從而為防腐技術(shù)與相關(guān)工藝發(fā)展提供更加廣闊的發(fā)展平臺(tái)與創(chuàng)新改革途徑[1]。

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道受腐蝕情況分析

1.1 輸油管道發(fā)生腐蝕的原因

受外界環(huán)境因素以及輸油管道自身材質(zhì)等因素的影響，長期處于地下或者日照狀態(tài)下的輸油管道，會(huì)受到多種侵害與腐蝕。尤其是一些常年埋藏于地下的管道線路，不僅會(huì)長時(shí)間與復(fù)雜土壤環(huán)境以及其他物質(zhì)發(fā)生接觸，也會(huì)受到水土環(huán)境中多種無機(jī)物質(zhì)的侵蝕，而輸油管壁一旦受到腐蝕或者損壞，不僅會(huì)嚴(yán)重影響管道油氣運(yùn)輸、儲(chǔ)存，也會(huì)由于油氣資源泄漏等問題，影響外界自然環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展[2]。值得注意的問題是，相對于自然侵蝕、老化，管材自身材料質(zhì)量問題，也是加速輸油管道腐蝕的重要原因。一方面，我國在油氣能源儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的管理維護(hù)依舊存在一定的問題與不足；另一方面，油氣資源的消耗量較大，在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)期間，為了節(jié)省建設(shè)成本，控制能源損耗，輸油管道往往在建設(shè)成型后，并不會(huì)頻繁進(jìn)行修護(hù)以及更換，在建設(shè)初期比較優(yōu)異的管材材料與防腐技術(shù)，可能會(huì)在長期運(yùn)行與發(fā)展中被迫淘汰。但是，防腐管理作為常見的管線維修與管理問題，防腐技術(shù)的升級(jí)與完善只能在新項(xiàng)目建設(shè)或者大型維修與排查隱患期間，才能夠充分受到重視與處理。

1.2 輸油管道腐蝕問題的危害

油氣運(yùn)輸與儲(chǔ)存管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，基本依靠輸油管線支持，強(qiáng)化輸油管道的質(zhì)量管理與維護(hù)工作，能夠有效保障油氣管網(wǎng)系統(tǒng)的和諧發(fā)展與穩(wěn)定運(yùn)營。油氣儲(chǔ)運(yùn)管道一旦發(fā)生腐蝕問題，根據(jù)其情況與規(guī)模會(huì)得到不同方式的處理，但是，造成的直接危害與影響就是管道質(zhì)量下降，管道壁破裂，油氣資源受損，而油氣泄漏后還會(huì)加劇管道破裂損壞，污染水土資源與生態(tài)環(huán)境。輸油管道的腐蝕問題處理期間，存在監(jiān)管不到位或者維護(hù)措施不合理等情況，不僅會(huì)影響油氣運(yùn)輸發(fā)展的安全性與穩(wěn)定性，也會(huì)造成更為嚴(yán)重的危害。

油氣儲(chǔ)運(yùn)工程在初期設(shè)計(jì)與建設(shè)期間，為了保障其運(yùn)營安全與輸送穩(wěn)定性，會(huì)選擇將管道項(xiàng)目建設(shè)在地下或者人煙稀少的地域，從而造成了管道監(jiān)管與維護(hù)難度較高的問題。當(dāng)輸油管道壁受到腐蝕并產(chǎn)生裂痕后，外界雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入、滲透到油氣內(nèi)，直接降低油氣質(zhì)量，而管道內(nèi)部的油氣資源也會(huì)直接面臨泄漏、流失等等問題，嚴(yán)重情況甚至?xí)苯訑U(kuò)大破損面積，污染周圍環(huán)境，造成經(jīng)濟(jì)損耗與自然生態(tài)環(huán)境被破壞等多重?fù)p失。然而，輸油管道腐蝕問題也會(huì)相繼引發(fā)其他危害。相對于管道崩裂、堵塞造成的油氣運(yùn)輸效率直線下降，企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失與人力物力消耗較大等可觀性損失，一旦由于油氣資源泄漏引發(fā)火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)事故，將會(huì)直接危害到檢修人員以及周邊居民的人身安全與生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝與技術(shù)

2.1 防腐層技術(shù)

涂料產(chǎn)品能夠直接覆蓋管道內(nèi)外壁，并隔絕外界物質(zhì)對管材的侵蝕，但是由于涂層厚度限制，易受到外力侵襲，需要在安裝與維護(hù)期間做好保護(hù)工作。作為比較常見的防腐工藝技術(shù)，防腐層技術(shù)在應(yīng)用期間需要根據(jù)油氣管道所處環(huán)境以及介質(zhì)種類選用合適涂料，進(jìn)而有效提升管道抗腐蝕能力。傳統(tǒng)時(shí)期，由于防腐工藝與處理措施比較簡單，輸油管道防腐工藝主要采用瀝青防腐層技術(shù)，操作期間會(huì)將被浸泡過的玻璃纖維布纏繞在輸油管道外壁，但是由于該材料的耐溫性不足、容易破損等問題限制，目前已經(jīng)逐漸被纏繞聚乙烯材料等方式所代替。

近年來，隨著防腐工藝水平的發(fā)展與輸油管道生產(chǎn)效率的提高，冷管彎道會(huì)選用的防腐涂層原料主要以燒結(jié)環(huán)氧粉末為主，涂層技術(shù)的升級(jí)與完善，不僅有效保障了輸油管道的抗腐蝕性能，也充分實(shí)現(xiàn)了防腐工藝節(jié)能減耗、經(jīng)濟(jì)無污染等發(fā)展目標(biāo)[3]。另外，由于防腐材料具有一定的復(fù)合性結(jié)構(gòu)特征，涂層自身也具有良好的物理導(dǎo)電性與穩(wěn)定的化學(xué)性能，現(xiàn)代化的防腐層技術(shù)既提升了管道內(nèi)外壁涂層材料的適應(yīng)性能力，也充分提高了保溫性、管道強(qiáng)度等特點(diǎn)。

2.2 內(nèi)部防腐技術(shù)

相對于管道外壁的防腐處理，內(nèi)壁防腐技術(shù)的重要性，對油氣儲(chǔ)運(yùn)整體工程的發(fā)展與影響顯得更為重要。為此，根據(jù)油氣化學(xué)成分與防腐原理，強(qiáng)化內(nèi)部防腐處理，能夠有效防止并減少油氣長時(shí)間輸送對管道內(nèi)壁造成的腐蝕情況與損耗。其中，內(nèi)部防腐技術(shù)主要采用腐蝕緩蝕劑進(jìn)行處理，對于一些特殊位置與油氣管道內(nèi)壁位置，通過厚涂腐蝕緩蝕劑等方式，來保障防腐效果，從而減少管道腐蝕問題對輸油管道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的影響。

2.3 陰極保護(hù)技術(shù)

電化學(xué)保護(hù)技術(shù)能夠直接利用電化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)管道防腐蝕的功能目標(biāo)，因其電流分布均勻的特征，在防腐技術(shù)中的優(yōu)勢作用尤其明顯。主要應(yīng)用陰極保護(hù)技術(shù)，是發(fā)揮了犧牲陽極，保護(hù)陰極的電化學(xué)原理。現(xiàn)代化且高效率的電化學(xué)保護(hù)防腐技術(shù)，在應(yīng)用期間不僅具有安裝方便、操作便捷的優(yōu)勢，其技術(shù)成本也比較廉價(jià)，只需要保障犧牲的陽極材料足夠充足即可，目前來說比較常用的就是鎂、鋅、鋁及其合金材料。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝完善措施

3.1 加強(qiáng)安全管理，重視監(jiān)督管控

油氣泄漏問題所造成的后果嚴(yán)重，在實(shí)際防腐管理與維護(hù)期間需要時(shí)刻注意監(jiān)管，從初期的選材到后期的維護(hù)，各個(gè)環(huán)節(jié)以及施工、維護(hù)管理流程都不能馬虎。首先，根據(jù)管道工程項(xiàng)目做好環(huán)境監(jiān)測與管道鋪設(shè)準(zhǔn)備，結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的防腐工藝以及處理方案。針對一些特殊定點(diǎn)位置以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以采取厚涂或者強(qiáng)化防腐處理等方式進(jìn)行完善，尤其是一些經(jīng)受熱處理的管道位置，做好全方位的質(zhì)量檢測與防腐管控工作，不僅能夠有效提升輸油管道防腐工作質(zhì)量水平，也能夠避免后期維護(hù)工作任務(wù)難度提升的問題；其次，定期排查油氣儲(chǔ)運(yùn)管網(wǎng)情況，安排專人進(jìn)行監(jiān)管，并利用現(xiàn)代化檢測技術(shù)進(jìn)行高效率排查處理，能夠在發(fā)現(xiàn)管道腐蝕問題時(shí)，第一時(shí)間進(jìn)行處理并解決，進(jìn)而在有效控制管道被腐蝕等影響的同時(shí)，保障油氣儲(chǔ)運(yùn)的工作質(zhì)量與管道維護(hù)效率；最后，在安裝與維護(hù)等工作建設(shè)處理完畢后，需要對周邊環(huán)境進(jìn)行排查與維護(hù)處理，確保維護(hù)工作不會(huì)影響周邊植被的正常生長，以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 完善防腐工作，優(yōu)化創(chuàng)新技術(shù)

油氣運(yùn)輸過程中出現(xiàn)管道腐蝕情況后，需要及時(shí)解決并控制其危害影響，追求防腐技術(shù)的不斷創(chuàng)新與工作處理的深入完善，能夠在不斷提升油氣運(yùn)輸管道維護(hù)管理水平的基礎(chǔ)上，減少油氣泄漏等問題的發(fā)生。首先，在原材料選擇方面，盡量選擇對環(huán)境危害較小，防腐蝕效果更強(qiáng)的防護(hù)材料。高質(zhì)量的防腐材料不僅能夠提升管道防腐蝕效果，也能夠減少防腐材料對自然環(huán)境的影響，進(jìn)而維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定；其次，做好泄漏問題的后續(xù)處理。油氣資源泄漏后不可避免會(huì)污染部分周邊環(huán)境，對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與處理工作重視，能夠有效提升防護(hù)工作的質(zhì)量與處理效率，同時(shí)避免石油污染危害的進(jìn)一步擴(kuò)散[4]。另外，對于一些惡意破壞石油運(yùn)輸管道的人員，也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)厲制止并打擊。避免一些人為因素原因，影響油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的穩(wěn)定發(fā)展；最后，創(chuàng)新防腐技術(shù)。

4 防腐技術(shù)應(yīng)用前景展望

傳統(tǒng)時(shí)期防腐技術(shù)相對簡單，主要想法為涂層保護(hù)，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展與進(jìn)步，一些現(xiàn)代化防腐技術(shù)，尤其是電氣化防腐技術(shù)處理手段，不僅能夠直接應(yīng)用在管道防腐工藝中，也能夠應(yīng)用到其他應(yīng)用場景。

4.1 陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)技術(shù)作為現(xiàn)代化輸油管道防腐保護(hù)技術(shù)，不僅充分發(fā)揮了電化學(xué)保護(hù)手段的作用價(jià)值，也為管道維護(hù)與管理人員開拓了保護(hù)思路。強(qiáng)化電化學(xué)中防腐管理，優(yōu)化管道材料，減少電流干擾，能夠在不斷提升陰極保護(hù)防腐蝕技術(shù)水平的同時(shí)，結(jié)合一些傳統(tǒng)防護(hù)方式，多方面強(qiáng)化防腐技術(shù)的保護(hù)能力。尤其是在配合防腐層技術(shù)的基礎(chǔ)上，物理與化學(xué)性能的充分結(jié)合，不僅體現(xiàn)了防腐技術(shù)的有效改革與創(chuàng)新，也將有效拓展油氣儲(chǔ)備與運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展影響力。

4.2 緩蝕劑

油氣運(yùn)輸管理期間，緩蝕劑的應(yīng)用前景比較廣泛，微小的劑量能夠發(fā)揮龐大的價(jià)值。尤其在油氣管道運(yùn)輸行業(yè)，管道內(nèi)壁的腐蝕問題由于不易觀察、問題發(fā)生后影響性嚴(yán)重，合理運(yùn)用緩蝕劑不僅能夠有效避免油氣管道被腐蝕的情況問題，腐蝕劑的多種使用能力也適用于多種管道環(huán)境，進(jìn)而在未來的油氣管線建設(shè)以及防腐工藝推廣過程中，能夠得到大范圍應(yīng)用[5]。

4.3 防腐層技術(shù)

作為傳統(tǒng)防腐技術(shù)手段，防腐層技術(shù)的發(fā)展前景也比較廣泛。一方面，防腐層技術(shù)操作簡便、施工成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)；另一方面，后期維護(hù)與管理消耗較少，不僅要時(shí)刻監(jiān)控其效果，隨著未來新防腐涂層材料的研制與開發(fā)，也能夠充分滿足多種防腐需求，應(yīng)用推廣到其他領(lǐng)域。

5 結(jié)束語

油氣儲(chǔ)運(yùn)中輸油管道防腐工藝的重要性不言而喻，想要充分滿足未來油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，強(qiáng)化防腐技術(shù)應(yīng)用的管理，能夠在不斷保障油氣資源儲(chǔ)備與運(yùn)輸發(fā)展穩(wěn)定性的同時(shí)，減少由于輸油管線被腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失。另外，防腐工藝中應(yīng)用的各種防腐技術(shù)，不僅能夠充分應(yīng)用在輸油管道防腐領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域以及建設(shè)環(huán)境的應(yīng)用，也能夠充分發(fā)揮其價(jià)值與防護(hù)作用。