油氣集輸管線的防腐措施分析

雷洪斌

摘要：集輸管線是油田進行油氣運輸的主要載體，集輸管線質量的好壞對油田生產開采的安全進行有很大的影響。因此，必須對集輸管線進行有效的防腐處理，這樣才能有效抑制集輸管線的腐蝕問題，延長集輸管線的使用壽命，充分保證油田油氣運輸的安全性。

關鍵詞：油氣;集輸管線;防腐措施

油氣集輸管線需要承受一定的溫度和壓力，并結合油田生產的環節不同，油氣集輸管線中流動的介質的物質組分也不同。如果經過處理后，滿足輸送質量標準的油氣，其中的雜質含量降低，對管線的腐蝕速度會變小。而油田生產現場的混合物，沒有經過油氣水分離處理前，對管線的腐蝕就比較嚴重。有必要優化油田生產工藝流程，加強對管線的防腐處理，提高管線的耐腐蝕性，滿足油氣集輸生產的技術要求。

1油氣集輸管線的腐蝕

油氣集輸管線中運輸的是石油和天然氣，極易導致管線的腐蝕。油氣集輸管線發生的腐蝕，主要的由于油氣中含有的硫化氫、二氧化碳、氧等成分，與金屬管線的內壁接觸，發生化學反應，消耗了金屬離子，導致管線出現沙眼，穿孔，引起油氣的泄漏，給油氣集輸帶來嚴重的安全隱患，甚至引發安全事故，給油田生產帶來巨大的經濟損失。金屬管線產生點狀腐蝕和局部腐蝕的狀況，是形成沙眼的關鍵。硫化氫存在的環境中，使金屬管線形成氫脆的現象，加劇金屬管線的腐蝕破壞，使管線局部變形，產生裂紋，引起泄漏，給油氣集輸帶來安全隱患，影響到油氣集輸的順利進行。油氣集輸管線一般都是埋藏于地下一定深度，外壁的腐蝕，一般是由于土壤腐蝕導致的，也可能是由于含水的環境，使金屬管線氧化，或者形成了原電池，腐蝕管線，而降低管線的運行效率，給油氣集輸生產帶來損失。

2油氣集輸管線內防腐技術

2.1緩蝕劑防腐

緩蝕劑防腐是將少量的緩蝕劑加入到腐蝕介質中，以抑制金屬或合金的腐蝕破壞過程和其機械性能改變過程，從而延長金屬的使用壽命。緩蝕劑防腐具有用量極少、不改變環境就能獲得優良防腐效果、不增加設備投資、操作簡便、見效快、同一配方適用不同環境等優點，在油氣工業中應用極為廣泛。目前，國內外油氣集輸管道內防腐用的緩蝕劑的主要緩蝕成分是有機物，如鏈狀有機胺及其衍生物、咪唑啉及其鹽、季銨鹽類、松香衍生物、磺酸鹽、亞胺乙酸衍生物及炔醇類等。對于相同系列的有機緩蝕劑，根據其分子式中雜原子的不同，緩蝕效率一般遵循如下的變化規律，即：P>Se>S>N>O。為確保緩蝕劑的效果，篩選的緩蝕劑除與地層水和油有良好的相容性外，還應與現場使用的水合物抑制劑、除硫劑、破乳劑等有良好的配伍性。

2.2復合管防腐

比較常用的復合管有陶瓷內襯復合管、玻璃鋼內襯復合管和雙金屬復合管。陶瓷內襯復合管是國際上比較先進的一種復合新材料，分為陶瓷、過渡層、鋼材三層，具有耐蝕、耐磨、耐高溫、高韌性、高強度、高抗熱性等一些優良性能。因此，可以承受耐磨強度高或者更惡劣的環境。玻璃鋼是由增強玻璃纖維及環氧樹脂所組成，具有減阻、防垢、防腐等性能。雙金屬復合管已經在國外廣泛應用，我國部分油田也已經采用。

2.3電鍍防腐

電鍍層分為陽極性電鍍層和陰極型電鍍層。陽極性鍍層指電鍍金屬層的電極電勢低于被保護的金屬的電極電勢，例如于鐵上鍍鋅，這時鋅為陽極，鐵為陰極;陽極性鍍層指電鍍金屬層的電極電勢高于被保護的金屬的電極電勢，例如在鋼上鍍錫，這時鐵為陽極，錫為陰極。在鍍層完全覆蓋金屬基體表面的情況下，可以隔離金屬基體和腐蝕介質。在陽極性鍍層中被保護金屬是陰極，就算受到損壞，也是鍍層本身受到腐蝕;但是在陰極性鍍層中北保護金屬是陽性，一旦損壞就會與腐蝕介質直接接觸，進而造成金屬腐蝕，此時鍍層不僅防護不了被保護金屬的腐蝕，反而還會加速對被保護金屬的腐蝕。

2.4熱噴玻璃秞防腐

傳統防腐技術是通過搪瓷技術工藝制作搪瓷管道，成本高、功能差，而且極易變形，無法適應油氣輸送的需要。熱噴玻璃秞含有的一些玻璃體成分具有很好的浸潤效果，在高溫環境下，非金屬與金屬界面發生化學反應，增加了防腐層的親和能力，并且由于鎢元素的存在，大大提高了玻璃鋼的耐熱、耐溫能力，增加了釉料熔度，使防腐能力得到明顯改善。

2.5涂料防腐

涂層鋼管廣泛應用于油氣田集輸管線，其原理是在管道內壁和腐蝕介質之間提供一個隔離層，從而起到減緩腐蝕的作用。內涂層防腐技術可有效防止內腐蝕，節約大量的管材和維修費用，顯著提高油氣田的輸送效率，減少清管次數。目前油田集輸管線采用的內涂層防腐技術有：水泥砂漿內襯里技術;水性帶銹復合防銹涂料內涂技術;玻璃鋼管道內襯技術;H87內防腐涂層技術;玻璃鱗片漆內防腐技術;環氧粉末涂料內防腐技術;涂塑鋼管等。現在應用較多的是涂覆涂層法，此法容易實施，具有比較完備的整套實施方案和檢測手段，還可用機器人進行涂覆操作。管道內涂層在長輸送管線中的主要作用是減少摩擦阻力損失，降低操作成本，提高管線的輸送能力;對于近距離輸送不僅能減阻同時還能起到防腐作用。鑒于管道內涂層技術具有管道增輸、節能、防腐等巨大優勢，其在今后的大型輸油輸氣管道中將進一步推廣。

2.6加強對集輸管線施工監管

在集輸管線實際的施工過程中，必須要對各個施工環節進行嚴格的處理，充分保證施工材料以及相關的施工技術符合集輸管線施工的相關標準規定。在集輸管線完成防腐施工后，必須要對金屬管線的防腐層進行嚴格的檢查，查看防腐層表面是否出現了裂縫或者玻璃等現象，一旦在檢查過程中發現質量問題，必須要進行及時處理。在防腐施工過程中，必須要加強與防腐材料供應商的溝通交流，做好市場調查，避免進場材料出現質量問題。與此同時，在集輸管線的運輸與具體施工過程中都必須嚴格的按照相關標準規范要求進行，這樣才能保證進場的管線材料保持完好。此外，在油田集輸管線運行的過程中，必須加強對管線的監測，及時將出現老化現象的管線進行更換，堅決杜絕集輸管線出現超出服役期限的現象，這樣才能充分保證整個集成系統安全性，為油田的生產開采以及油氣運輸打下堅實的基礎。

結語：

通過對油氣集輸管線的防腐措施的探討，采取最優化的防腐技術措施，提高管線的耐腐蝕性能，延長管線的使用壽命，使其滿足油氣集輸生產的要求。優選金屬管線的內壁和外壁的防腐涂料，加強噴涂技術的研究，保持管線的內壁和外壁的涂層達到更高的防腐效果。優化設計管線的陰極保護技術措施，并經常檢查陰極保護措施的完好情況，發現損壞，立即進行維修更換，使其達到最佳的陰極保護效果，避免發生管線的腐蝕現象。

參考文獻：

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