油氣集輸管道的腐蝕機理分析與防腐措施探究

朱富有

（大慶油田工程建設有限公司油田工程事業部第十一工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油氣集輸管道在油氣運輸過程中發揮十分重要的作用，但同時管道也極易遭受腐蝕，導致其使用壽命降低，成為管道運輸中常見的難題。鑒于此，相關的技術人員要了解管道內外壁的腐蝕原因，在此基礎上開發出高效的管道防護措施，確保油氣管道運輸的安全，提升運輸的效率。

1 油氣集輸管道的腐蝕機理

1.1 油氣管道的內壁腐蝕機理

油氣管道內壁發生的腐蝕，主要是因為油氣里含有O2、碳化物、H2S、硫化物等化學物質，當油氣管道與這些化學物質接觸就會產生具有腐蝕性質的化學物質，會對管道造成腐蝕。更詳細地說，管道內的O2與SO2、Fe有了化學反應，產生了FeSO4，經過電離的作用，FeSO4分離為C16H2ON2（四甲基聯苯胺）與氧化物[1]。因為有了C16H2ON2，油氣管道會加快速度腐蝕，同時經過一系列的化學反應后又產生新的FeSO4，又會對管道產生腐蝕作用，經過這樣反復化學反應的循環，管道內的腐蝕加劇，導致管道最終出現破損，出現了油氣泄漏。同時，管道內H2O與CO2發生化學反應，形成H2CO3，又會產生電離作用，H2CO3會讓pH值出現下降，管道內由此形成氫氣極化反應，就會對油氣集輸管道造成局部腐蝕或點狀腐蝕。

1.2 油氣管道的外壁腐蝕機理

海水與土壤是導致油氣管道外壁腐蝕的主要原因。通常油氣輸運管道都會深埋于地下，地貌、土壤就會對油氣運輸管道產生影響。在土壤里會含有微生物、H2O、O2，因為土壤介質會對O2的傳播會起到阻礙作用，其濃度會形成差異，形成了具有腐蝕性的電池，對管道外壁有腐蝕作用，而且微生物也會對管道外壁有一定的影響。如果油氣管道穿越海水，其成分是一種電解質溶液，與不同材質的金屬組成電回路，使得腐蝕性物質叢生，這種原電池會對管道外壁產生各自不同的局部腐蝕。

2 油氣集輸管道的防腐措施

2.1 外部防腐蝕措施

一是隔絕外部環境。當前油氣集輸管道外部防止腐蝕的主要方法是對外壁涂抹防腐蝕涂層，應該依據油氣集輸管道所處的自然環境條件與具體鋪設地點來選擇涂層材料。如海洋管道與埋地管道所使用的防腐涂層就不一樣，故而要依據管道的實際情況進行涂層材料的選擇，只有這樣才能將金屬管道外部和腐蝕介質隔離開來，進而防止管道外部被腐蝕。在對管道外壁進行防腐蝕涂層涂抹的過程中，要嚴格按照相關操作標準進行，使得防腐材料能夠均勻地分布在管道外壁上[2]。

二是減緩化學反應。如果想要減少腐蝕就要減緩電池反應的速率，可以采取陰極保護法，也就是施加一個外加電流于腐蝕金屬的表面，被保護的管道就變成了陰極，有效地抑制發生金屬腐蝕電池的遷移，盡量減弱及避免出現腐蝕的情況，電池反應被延緩，也就大大減緩了管道腐蝕的速率。

2.2 內部防腐蝕措施

對于管道內壁的防腐蝕技術主要有襯里防腐技術、內涂層防腐技術、緩蝕劑技術等。使用緩蝕劑能夠有效地降低金屬或合金的腐蝕速度，其物理性能得到很好的改善，廣泛地應用于油氣集輸管道內壁的防腐之中。從原理上分析，相關學者在緩蝕劑技術理論方面還沒有形成統一的共識，其主要包括成膜理論、吸附理論、電化學理論等。緩蝕劑的添加主要是讓金屬管道內壁的防腐能力得到提高，而不是讓介質內的腐蝕成分降低，其反應的速率會降低，屬于一種催化反應，這樣管壁得到了緩蝕，防腐能力增強。這項技術無需大量的緩蝕劑卻效率很高，大大延長了管道的使用壽命。在管道防腐技術中，內涂層襯里防腐技術也得到了十分廣泛的應用，它的防腐原理是在管道內壁與腐蝕介質之間的隔離層實施噴涂，也同樣會達到減緩管道內壁腐蝕效果的目的。在集輸管道中使用該項技術，不僅能起到很好的管道內壁防腐作用，同時還能節約管道材料以及維修費用，在不影響油氣輸送效率的同時清管次數減少。

3 結語

綜上所述，通過對外部防腐技術與內部防腐蝕方法的分析，能對管道內外防腐措施有深入了的了解，科學合理地選擇防腐工藝和材料，延長了油氣集輸管道的使用壽命，降低了維護成本，確保了油氣正常、順利的輸送。