油氣集輸管線防腐蝕技術分析

高城

摘 要：油氣管道屬于油氣等能源物質傳輸的關鍵，但常年埋在地下的油氣集輸管線很容易出現腐蝕問題，這使得油氣集輸管線防腐蝕技術常年受到業界重視?；诖?，本文將簡單分析油田集輸管線腐蝕現狀，并深入探討油氣集輸管線防腐蝕技術應用要點，希望研究內容能夠給相關從業人員以啟發。

關鍵詞：油氣集輸管線;補口機補口技術;一體化防腐蝕技術

引言：多方面原因均可能導致油氣集輸管線出現腐蝕問題，如管線材質不符合實際需求、管壁偏薄、新舊管線連接處理不當等。為盡可能提升油氣集輸管線防腐蝕性能，正是本文圍繞油氣集輸管線防腐蝕技術開展具體研究的原因所在。

1.油田集輸管線腐蝕現狀分析

1.1現狀分析

油田集輸管線腐蝕屬于油田作業需要關注的重點，該問題一旦出現將帶來嚴重負面影響，如導致設備性能下降、使用壽命縮短，嚴重時還會引發財產損失和人員傷亡問題。在油氣運輸和油田生產過程中，油田集輸管線腐蝕問題必須得到關注。現階段行業在緩蝕劑添加、管線內外防腐方面取得了一定成果，管線腐蝕問題得到有效抑制，油田集輸管線運行效率因此大幅提升[1]。

1.2腐蝕因素

可圍繞油田集輸管線的外壁和內壁分別分析腐蝕因素。對于深埋地下的多數油田集輸管線來說，成分復雜的土壤在不同地區差異較大，這使得防腐工作存在較高難點，電位差腐蝕、特殊土壤環境均可能導致管線外壁腐蝕問題出現，土壤中較大電位差、適合微生物生存的土壤環境很容易導致油田集輸管線外壁腐蝕;油田集輸管線內壁與油氣內攜帶物質很多時候能夠發生電化學反應，如硫化氫等物質引發的氫脆及腐蝕現象，原油中存在的砂石等雜質也會沖擊和侵蝕內壁，引發內壁腐蝕問題[2]。

2.油氣集輸管線防腐蝕技術應用要點

2.1補口機補口技術

內防腐蝕涂層現階段廣泛應用于油氣集輸管線防腐領域，自動化涂敷內防腐蝕涂層也早已在行業內實現。補口機補口技術能夠在工廠預制防腐蝕涂層進行現場補口，在完成內壁除銹和涂敷施工后，該技術可圍繞管道焊接接頭內表面基于內涂層補口機開展液體涂料涂敷施工。作為集成化設備，管道內涂層補口機具備除銹、除塵、行走、定位、檢測、噴涂等功能，由管外監控部分和管內作業小車組成，該設備的工程流程為：“探測管段→安裝調試→涂料加注→行走→定位→處理表面→檢驗除銹質量→涂敷→檢驗涂層質量→后續涂敷→檢驗涂層質量”。在補口機補口技術應用前，需要探測管段內部，并對可能影響技術應用的因素進行處理，完成涂敷后的厚度、外觀、漏點檢測也需要嚴格開展。值得注意的是，多方面因素均可能影響補口機補口技術應用效果，如現場地形限制、機載涂料用量、補口機結構、焊縫質量、除銹系統處理效果、涂裝質量，這類因素需要在補口機補口技術應用過程中得到重點關注[3]。

2.2風送擠涂技術

風送擠涂技術同樣屬于典型的油氣集輸管線防腐蝕技術，該技術在小口徑管道上具備較高應用價值。對于組焊埋地后的油氣管道，風送擠涂技術可用于管道內部防腐蝕處理，圖1為風送擠涂技術示意圖。

在技術應用過程中，需完成涂管道通球清理，同時需保證管道試壓合格，之后在線噴砂除銹處理管道內壁，用泵將液體涂料打入管道，擠涂球行進以空壓機高壓氣動力為動力，連續、均勻涂層可在管道內壁形成，腐蝕介質與管道內壁的有效隔離能夠順利實現。風送擠涂技術能夠解決補口機補口技術在小口徑管線無法應用的問題，技術在提升高含水原油管道防腐蝕性能方面也有著出色表現。風送擠涂技術應用的擠涂材料主要成膜物多為環氧樹脂，同時使用的助劑包含玻璃纖維，防腐蝕涂料因此具備較為出色的厚涂性能和耐磨性能，環氧樹脂固化后可保證防腐蝕涂料存在穩定網狀立體結構，涂層整體性能和機械性能可同時在玻璃纖維支持下提升，強腐蝕性環境下管道內壁耐腐蝕性能可得到保障。風送擠涂技術的應用過程可概括為：“準備材料機具→準備施工現場→在線噴砂除銹→風送擠涂→質量檢查”，其中施工現場準備涉及管道通球、技術交底、清掃、無關組件封堵、試壓等內容。

2.3電鍍防腐蝕技術

電鍍防腐蝕技術在油氣集輸管線外壁防腐蝕處理中的應用較為廣泛，陽極性鍍層、陰極性鍍層均屬于典型的電鍍防腐蝕技術應用形式。以陽極性鍍層的具體應用為例，這種電鍍防腐蝕技術適用于電化影響嚴重區域，通過在油氣集輸管線中輸入直流電流，陰極化管壁表面，即可提升管線外壁防腐蝕性能。強制電流陰極保護技術屬于定性的電鍍防腐蝕技術，通過設置輔助陽極，將直流電源傳入回路中，即可得到呈陰極的被保護金屬，滿足油氣集輸管線外壁防腐蝕需要。在惡劣腐蝕和高電阻土壤環境下，強制電流陰極保護技術的實用性較高，但該技術同時存在驅動電壓高、使用周期長、無法獨立工作、全生命周期使用成本較高、干擾周圍構件、需要常年外供電等特性，這使得該技術在范圍較廣的大型油氣集輸管線中存在較高應用價值。

2.4防腐涂層保護技術

通過將防腐試劑涂抹于油氣集輸管線內、外壁，即可提升管線防腐蝕性能，這種技術能夠隔絕土壤中的空氣和水，以及原油中的腐蝕介質。防腐涂層保護技術可按照無機涂層、有機涂層、復合涂層分為三類，焦煤、橡膠、瀝青等屬于典型的有機涂層，陶瓷層、熱玻璃層屬于典型無機涂層，結合有機和無機涂層的復合涂層擁有最佳防腐蝕效果，復合涂層屬于近年來行業研究熱點。一體化防腐蝕技術屬于典型的復合涂層技術，該技術由外壁環氧粉末防腐蝕層、內壁環氧粉末防腐蝕層、管端內襯不銹鋼管組成，可同時滿足油氣集輸管線的內壁和外壁防腐蝕需要。一體化防腐蝕技術在應用中能夠得到連續完好的內壁防腐蝕層，內防腐蝕補口等問題也能夠在技術應用中有效規避，具備較好的整體防腐蝕效果。在一體化防腐蝕技術中，管端內襯不銹鋼管可提升焊口內防腐蝕性能，環氧粉末內噴涂可提升內壁防腐蝕性能，外壁環氧粉末防腐蝕層可滿足外壁防腐蝕需要。一體化防腐蝕技術的應用流程可概括為：“內壁噴砂除銹→外壁拋丸除銹→內、外壁處理質量檢驗→內襯不銹鋼→內壁噴涂環氧粉末→外壁噴涂環氧粉末→檢驗涂層質量”。對于小口徑油氣集輸管線來說，一體化防腐蝕技術能夠在工廠預制完成所有工序，具備質量可控、可檢特性，改性環氧粉末涂料在管線內壁和外壁的應用能夠充分發揮其成膜均勻、耐磨性和耐熱性突出優點，表面光滑的內涂層在管輸效率提升、磨阻降低方面也能夠充分發揮自身優勢。一體化防腐蝕技術將不銹鋼和粉末涂料的防腐蝕性能集于一體，施工效率也因現場免補口施工而提升。不銹鋼材質可基于腐蝕介質類別優選，為保證過渡區的耐腐蝕性，需存在至少20mm的涂層覆蓋內封焊部位，電偶腐蝕可同時有效規避。一體化防腐蝕技術在應用中還需要保證現場施工與工廠預制的緊密結合，為提升焊縫耐腐蝕性，可同時選擇“自保護藥芯焊絲鎢極氬弧焊打底+過渡焊”的焊接工藝，填充蓋面需使用手工電弧焊工藝，由此DN50及以上油田集輸管線的內、外壁防腐蝕需要將得到較好滿足。

結論：綜上所述，油氣集輸管線防腐蝕技術的應用價值較高。在此基礎上，本文涉及的補口機補口技術、風送擠涂技術、電鍍防腐蝕技術、防腐涂層保護技術等內容，則直觀展示了油氣集輸管線防腐蝕技術的應用價值。為更好應用油氣集輸管線防腐蝕技術，油氣集輸管線腐蝕因素研究、新型材料與技術研發同樣需要得到重視。

參考文獻：

[1]李俐瑩，鄭麗華.安全生產中油氣管線的檢測分析與研究[J].油氣田地面工程，2021，40（06）：52-56.

[2]王銳.油田集輸管線防腐相關技術的全面分析[J].全面腐蝕控制，2021，35（01）：115-116.

[3]饒棪毓，朱萬方.地鐵設計中石油天燃氣管道雜散電流防護探討[J].電氣化鐵道，2019，30（06）：75-77.