董振華

摘 要：管道是油氣儲(chǔ)運(yùn)的基本載體，管道防腐問(wèn)題關(guān)系著能否順利輸送能源，對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)起著重要作用。如何防止管道被腐蝕，也是相關(guān)領(lǐng)域的重要研究課題。本文主要是在分析了管道受到腐蝕的原因的基礎(chǔ)上，淺析了油氣管道防腐技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，并提出了應(yīng)該注意問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn)；管道腐蝕；因素；防腐

為保障能源供應(yīng)、維護(hù)能源安全，實(shí)施了西氣東輸、南油北運(yùn)、跨國(guó)油氣管道等工程，建設(shè)了石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備設(shè)施等，帶動(dòng)了城市天然氣及成品油管網(wǎng)的大發(fā)展。在油品市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，油氣儲(chǔ)運(yùn)也受到越來(lái)越多的關(guān)注，并將有可能成為未來(lái)能源發(fā)展的龍頭。但是在油氣儲(chǔ)運(yùn)中仍存在很多問(wèn)題，管道防腐便是其中最大的隱患，因此分析管道腐蝕原因、研究管道防腐技術(shù)，可以有效提高油氣儲(chǔ)運(yùn)的速度和效率。

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中管道被腐蝕的原因

通過(guò)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)在管道應(yīng)用中的實(shí)踐分析，可以發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中導(dǎo)致管道受到腐蝕的原因主要有三個(gè)方面：即外界因素、油氣的性質(zhì)以及防腐措施不當(dāng)。

1.1 外界因素

油氣管道布放在特殊的環(huán)境中，其周?chē)母鞣N因素和介質(zhì)的性質(zhì)各不相同，對(duì)管道的影響也大小不一，在外界環(huán)境中影響較大的主要有溫度、介質(zhì)的腐蝕性、介質(zhì)的物理性狀以及施工因素等。（1）溫度是指在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中管道的溫度以及外界環(huán)境的溫度，管道鋪設(shè)深度是決定油氣溫度的主要方面，一般而言，腐蝕速度會(huì)隨著溫度的逐漸上升而有所加快。（2）介質(zhì)的腐蝕性，在管道周?chē)饕型寥篮透鞣N微生物，其性質(zhì)對(duì)管道影響較大。通常來(lái)說(shuō)，要準(zhǔn)確評(píng)定管道周?chē)寥赖母g性非常困難。近年來(lái)，在石化行業(yè)中普遍實(shí)行的評(píng)定方法有兩種：一是依據(jù)土壤的電阻把土壤腐蝕性分為強(qiáng)、中、弱三個(gè)級(jí)別；另一個(gè)是在土壤復(fù)雜的地區(qū)，根據(jù)土壤的電阻率、土質(zhì)、含水量和酸堿度等因素差異將土壤腐蝕性分為強(qiáng)、中、弱、不腐蝕四個(gè)級(jí)別。介質(zhì)的物理性狀，主要是指地下水位的變化和土壤中水分的變化等。（3）施工因素。管道的施工是一個(gè)復(fù)雜且長(zhǎng)期的工程，在施工中能否做好質(zhì)量控制也是能否有效防止管道受腐蝕的重要因素。

1.2 油氣的性質(zhì)

油氣性質(zhì)的不同也在一定程度上對(duì)管道造成影響，這是因?yàn)橛蜌庵械奈镔|(zhì)具有一定的氧化性，例如硫化氫；另外，CO2等氣體在液體中也有酸性，可能會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，致使金屬晶格被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致油氣管內(nèi)壁受到腐蝕。

1.3 防腐措施不當(dāng)

通過(guò)對(duì)受腐蝕的油氣管進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)防腐層失效是其被腐蝕的主要原因。在油氣管和其防腐層產(chǎn)生剝離時(shí)，也就是防腐層和管道之間產(chǎn)生了一定距離的空間時(shí)，會(huì)導(dǎo)致陰極保護(hù)電流屏障，致使防腐層失去效果，從而引起管道腐蝕。另外，防腐層若產(chǎn)生了穿孔、劈裂以及破裂等，也都有可能致使管道受到腐蝕。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)中管道防腐技術(shù)應(yīng)用

2.1 管道防腐層技術(shù)的運(yùn)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)管道防腐層技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展，煤焦油瓷漆、三層聚乙烯以及熔結(jié)環(huán)氧等管道涂層技術(shù)得以在各項(xiàng)工程中廣泛應(yīng)用。例如，在國(guó)家陜京線、澀寧蘭和西氣東輸?shù)戎攸c(diǎn)工程中采取了三層聚乙烯防腐層技術(shù)；雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層技術(shù)通常用在冷彎管的外部；對(duì)部分分支管直接采用聚乙烯膠帶纏繞法則一般用在油氣管變化較頻繁、或者是站內(nèi)距離不大的管道中。

2.2 防腐層和陰極保護(hù)技術(shù)

在必須埋地的防腐材料中，最經(jīng)常用的是陰極保護(hù)和涂層防護(hù)相結(jié)合的防腐技術(shù)，這類技術(shù)在國(guó)內(nèi)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的油氣管道中得到了很好的利用，并且效果顯著。作為能夠與涂敷技術(shù)相結(jié)合使用的一種技術(shù)，陰極保護(hù)技術(shù)可以分為三種，即犧牲陽(yáng)極法、排流保護(hù)法和附加電流法，其中排列保護(hù)還可以分為直接排流、極性排流和強(qiáng)制排流三個(gè)方面。陰極保護(hù)的工作原理來(lái)自于電化學(xué)腐蝕原理，是一種電化學(xué)效果十分顯著地保護(hù)技術(shù)。構(gòu)成陰極保護(hù)系統(tǒng)的電池的陽(yáng)極，其氧化反應(yīng)比較明顯，能夠有效抑制被陰極保護(hù)的金屬的腐蝕速度，從另一方面說(shuō)，通過(guò)利用陽(yáng)極或者犧牲外加帶能源，能夠增加金屬構(gòu)件的負(fù)電位，以此達(dá)到預(yù)防腐蝕。要想使得陰極保護(hù)得以充分利用，前提在于必須具有陽(yáng)極和與之對(duì)應(yīng)的陰極，并且兩者之間還必須具備土壤、水等電介質(zhì)，即在陽(yáng)極和陰極之間必須存在導(dǎo)電的通路。

2.3 油氣管道內(nèi)部防腐技術(shù)

加強(qiáng)管道內(nèi)部的防腐處理，是管道防腐的關(guān)鍵。由于在管道內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)的油氣中含有二氧化碳、硫化氫等各種具有腐蝕性的介質(zhì)，對(duì)管道內(nèi)部產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，加重其被腐蝕的程度，特別是在積水的管道位置經(jīng)?；赜泄艿篱_(kāi)裂事故的出現(xiàn)。針對(duì)管道內(nèi)部存在的安全隱患問(wèn)題，西南油氣田分公司研發(fā)了一種新型的管道緩蝕劑，將該技術(shù)應(yīng)用到管道中，在對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中的檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該技術(shù)能夠有效延緩天然氣管道內(nèi)壁的腐蝕速度。目前，已經(jīng)將GP-1型緩蝕劑使用到管道內(nèi)壁腐蝕較嚴(yán)重的部分，收到的效果非常理想，因此，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被推廣應(yīng)用到國(guó)際油氣管道市場(chǎng)中。

3 管道防腐應(yīng)注意問(wèn)題

3.1 管道材料的選擇

必須選用優(yōu)質(zhì)的材料才能提高管道的性能，在管道材料的選擇上應(yīng)該優(yōu)先考慮材料的焊接性、強(qiáng)度和韌性；防腐材料則必須具有較強(qiáng)的粘合性、良好的透水透氣性、較好的電絕緣性、較高的耐土壤腐蝕性和土壤應(yīng)力。涂層材料的性質(zhì)決定了它的特性，在管道鋪設(shè)中環(huán)境、施工條件也各不相同，在實(shí)際建設(shè)中應(yīng)該從具體情況出發(fā)，因材選料，根據(jù)各個(gè)工程的具體情況選擇相應(yīng)的材料，避免盲目搭配。

3.2 解決現(xiàn)存的問(wèn)題

目前，我國(guó)的管道防腐技術(shù)仍處在較落后階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。在油氣管道儲(chǔ)運(yùn)中最根本的問(wèn)題是涂層成本過(guò)高、質(zhì)量不穩(wěn)定，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不明顯等，要想提高管道防腐技術(shù)，就必須先解決目前存在的問(wèn)題，因此需要相關(guān)人員從各方面著手加以解決。在科研上，增加科研經(jīng)費(fèi)，加大科研力度，研發(fā)出符合我國(guó)實(shí)際情況的防腐技術(shù)；在生產(chǎn)上，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，提高材料性能；在管理上，及時(shí)進(jìn)行檢查和維護(hù)，延長(zhǎng)其使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提升我國(guó)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

油氣儲(chǔ)運(yùn)工程是連接油氣生產(chǎn)、加工、分配、銷(xiāo)售諸環(huán)節(jié)的紐帶，它主要包括油氣田集輸、長(zhǎng)距離輸送管道、儲(chǔ)存與裝卸及城市輸配系統(tǒng)等。管道是油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備中不可缺少的一個(gè)組件，在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中存在諸如火災(zāi)、油品揮發(fā)、管道腐蝕等安全隱患，其中管道腐蝕造成的影響是不可估量。在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，能夠有效提高能源的輸送效率，保障運(yùn)輸順利進(jìn)行，管道腐蝕問(wèn)題應(yīng)該引起廣泛關(guān)注和重視，并得到有效的改善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周良棟， 孫建波. 油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問(wèn)題分析[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2013（16）：110-110.

[2] 李靖， 劉愛(ài)迪， 張應(yīng)來(lái). 油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問(wèn)題研究[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2014（6）：272-272.