長輸管道工藝站場埋地管線腐蝕原因及防護途徑

王 寧

（濟寧中石油昆侖能源有限公司，濟寧 271000）

近年來，越來越多的長輸管道投入運行。在大多數長輸管道投用一段時間后，工藝站場埋地管線可能會發生不同程度的腐蝕損傷現象，對長輸油氣管道的安全生產運行產生了重大影響。因此，相關站場管理人員應加強對站內埋地管道管控，及時分析管道發生腐蝕現象的原因，并及時采取有效的防護措施，保障長輸油氣管道站場的安全運行。

1 長輸管線出現腐蝕現象的原因

1.1 工藝站場埋設管線過程中采用方式存在局限性

當前，工藝站場的站內管道采用埋地敷設，而大部分的產地、儲存庫、使用單位間的長輸管道都被敷設在較深的土壤層中。當管道埋在這部分土質條件下時，長期使用后會遭受管道的腐蝕。盡管當前長輸管道通常配備有特殊的加強級3PE防腐層，但土壤中的大量微生物、無機鹽等[1]可在防腐層破損處對管道造成較大的破壞，如圖1所示。此外，在長輸管道建設時期，通常焊口處的防腐補口是管道防腐的薄弱環節。

圖1 某站場內埋地管道防腐層破損處管道腐蝕情況圖

長輸管道工藝站場作為長輸管道輸送工藝的重要組成部分，其內部地下所涉及到的管道形式多種多樣，同時管道管件也種類繁多。因此，在站場內的管道防腐設計需要結合現場實際土壤情況進行具體分析設計。例如：含水量高的區域應在防腐材料中添加更多的防水材料；高鹽度區域應添加更多的抗電解腐蝕材料[2]。

目前，在為長輸管道選擇腐蝕處理材料時，人們仍然多使用環氧樹脂、聚乙烯膠帶等腐蝕材料以及腐蝕密封和絕緣材料。這些材料不耐腐蝕。由于與管道之間的距離較長，接觸的土壤環境不同，當它對應于相應的土壤時，會導致單管道土壤介質發生電解腐蝕。僅依據主觀思想設計管道的接地環境，將導致大量與現場實際環境不符的設計，從而對埋地管道造成潛在的腐蝕危險。

1.2 站場內管道防腐層結構單一，難以保證材料性能

當前，地下管線中許多站場的埋地管道實際防腐施工將使用無溶劑環氧樹脂、聚乙烯粘合劑和其他腐蝕材料，且上述材料的密度、絕緣性和耐腐蝕性相對較弱。在水含量高的區域中僅使用一種腐蝕層結構，會導致施工管道上加深管道中腐蝕層的破壞程度不同，難以滿足多樣化的管線防腐需求。

由于材料構成單一，材料特性較為固定，在復雜的土壤氣候環境中，由于管線防腐能力問題造成了許多管線質量問題，嚴重影響我國長輸管道站場管道敷設的質量，阻礙了我國能源運輸大動脈行業的發展，使得我國長輸管道建設施工依賴于國際技術。

1.3 站內埋地管線區域陰極保護等聯合防護措施應用較少

當前，站內埋地管線中的大多數地下管道僅采用腐蝕保護層作為保護方法，在站場區采用陰極保護的方法較少。僅采用腐蝕保護層的管道，隨著投用時間的延長，防腐效果會逐漸下降，且腐蝕保護變得不穩定。此外，隨著時間的流逝，缺陷增加，電化學腐蝕的威脅持續增加。由于缺乏陰極保護而導致腐蝕保護失效時，有效的腐蝕保護層缺陷和損壞部位將導致管道在土壤腐蝕的影響下逐漸變成腐蝕穿孔。

2 長輸管道站內管線的防腐措施

2.1 降低站內工藝管線的埋地敷設

根據當前的情況，長輸管道埋地敷設是目前最好的敷設方式。但是，建設過程中，相關人員必須檢查管道輸送的介質、土壤微生物以及管道敷設環境的雜散電流分布是否會對管道形成腐蝕危害。為減少站內工藝管道埋地敷設，可采用地上架空形式。采用地上架空形式具有諸多優點[3]。例如，它的建設成本相較埋地鋪設更低，同時檢查以及維修作業更加便捷，能夠保證工作人員在日常維護過程中可以及時發現腐蝕問題；對站內工藝管道采用架空敷設，很大程度上能夠有效降低管道出現腐蝕現象的概率。

2.2 完善管道防腐層結構，加強質量控制

選擇外部腐蝕層時，應遵循安全、環保、經濟和可負擔的使用原則。針對長輸管道工藝站場埋地管線的具體敷設，需要進行綜合性考慮，包括管道的敷設環境條件、管道采用的防腐材料的特性的符合性、在管道的建設中合理使用防腐材料等。相關人員必須根據管徑和每條管道的總長度規格進行防腐設計。

為了能夠有效保證防腐層的防腐質量，在施工開始前需加強對施工技術人員的培訓，以提高提高人員的專業技能。如圖2所示，對發現的防腐層破損點及時按照相關規范進行修復，有利于確保防腐層結構的完整性。

圖2 對防腐層破損點現場修復圖

2.3 推廣防腐層與區域性陰極保護技術結合

站場中的地下管道具有某些特殊性能，不可避免會引起管道外部保護層的保護性能出現問題。但是，隨著使用壽命的不斷延長，管道外部保護層通常顯得至關重要。如果可以結合使用常規的防腐層保護和區域陰極保護技術，則陰極保護可以有效補充對處理站凹進管道的防腐。當前，長輸管道廣泛使用的兩種陰極保護技術主要包括強制電流保護和犧牲陽極保護[4]。在使用管道時，必須及時進行修理，以確保管道的質量，提高耐蝕性，并確保安全運行。

2.4 完善相關的防腐層設計，保證防腐層的質量

一方面，在站場內埋地管道的建設施工過程中，需要最大程度地確保防腐層的質量。要對管道進行統計記錄，并選擇適當的保護層厚度和保護層材料，用以確保管道的防腐質量。另一方面，使用新技術改善保護層的材料性能。當前，液態無溶劑環氧聚乙烯帶具有良好的耐水性和耐腐蝕性[5]。使用這種材料帶可以有效減少其間延伸的管道的腐蝕。通常在管道進入地面的位置加裝合適的防腐蝕金屬材料。

3 結語

隨著我國能源需求的增長，長輸油氣管道作為能源輸送的大動脈，其安全運行變得尤為重要。因此，在長輸油氣管道工藝站場的有關人員，應加強對站場埋地管線腐蝕現象的研究和探索，并且在建設過程中要具體結合當地實際的土壤、氣候等情況進行分析，從而更好地保護站場內埋地管道，保障管道安全運行。