陳頂立

摘 要：管道運(yùn)輸是石油生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹匾绞?，其運(yùn)行安全性、可靠性直接影響石油質(zhì)量。但是從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，石油管道運(yùn)輸過(guò)程中受多種因素的影響不可避免的存在一些腐蝕性問(wèn)題。文章在闡述石油管道防腐機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析影響石油管道腐蝕的因素，并為如何做好石油管道的腐蝕防護(hù)進(jìn)行策略分析。

關(guān)鍵詞：石油管道；防腐蝕；因素；防護(hù)；策略

在石油勘探的不斷發(fā)展下，含硫化氫、二氧化碳、氯離子和水等多種腐蝕介質(zhì)的油田不斷出現(xiàn)，這些介質(zhì)的存在加大了對(duì)輸油管道的腐蝕，降低了油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入到深入階段的情況下，輸送油管道的腐蝕情況變得更加嚴(yán)重，油田管道腐蝕穿孔次數(shù)不斷增多，嚴(yán)重干擾了油田工藝的安全。在這樣的情況下想要進(jìn)一步提升油田生產(chǎn)安全性，確保油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，需要做好油田輸送管道腐蝕和防護(hù)工作。

一、石油管道腐蝕機(jī)理

在分析管道腐蝕特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，管道腐蝕不僅會(huì)發(fā)生在防腐層宏觀破損位置上，而且還會(huì)發(fā)生在微觀破損位置上。從電化學(xué)腐蝕原理情況來(lái)看，在防腐層宏觀損壞的位置上，在陰極保護(hù)的作用下，防腐層破損位置上不具備腐蝕條件，而在防腐層的微觀位置上會(huì)形成地下水進(jìn)出通道，在防腐層和管體 發(fā)生剝離之后，陰極保護(hù)電流會(huì)受到屏蔽，由此使得管道形成保護(hù)死角，在防腐層和管體之間形成良好的腐蝕環(huán)境。

石油管道腐蝕過(guò)程可以具體分解為以下幾個(gè)步驟：第一，剝離條件的形成。管道上的石油瀝青防腐層在受上下擠壓的作用下兩邊會(huì)形成防腐層剝離傾向。第二，初始剝離、初始破損剝離。在石油瀝青防腐層使用時(shí)間的增加下，防腐層的性能會(huì)降低，由此出現(xiàn)的剝離傾向會(huì)變得更加嚴(yán)重。第三，初始破損。在石油瀝青防腐層剝離到一定程度的時(shí)候，防腐層在三點(diǎn)鐘、九點(diǎn)鐘的位置上會(huì)出現(xiàn)輕微的破損，破損情況滲入到通道之后會(huì)加速防腐層的剝離。第四，剝離和破損交替。在枯水期間，受管道內(nèi)熱油的影響，防腐層和管體之間的地下水會(huì)被剝離，由此在空隙內(nèi)部形成干濕交替的現(xiàn)象。

二、影響管道腐蝕的因素分析

（一）管道材質(zhì)和制作的影響因素

管道材質(zhì)和制造因素是導(dǎo)致管道腐蝕的內(nèi)在原因，特別是鋼材結(jié)構(gòu)管道的成分包含大量的非金屬組分，這些金屬組分在互相影響下會(huì)出現(xiàn)腐蝕和開(kāi)裂現(xiàn)象，由此加劇整個(gè)管道腐蝕開(kāi)裂的發(fā)生。

（二）管道所在的環(huán)境

管道在不同工作環(huán)境下往往會(huì)面臨不同的腐蝕情況，常見(jiàn)的腐蝕情況包含細(xì)菌腐蝕、土壤腐蝕、雜散電流腐蝕等。在氧氣缺乏的土壤中，一些細(xì)菌會(huì)深入到腐蝕過(guò)程中。細(xì)菌的存在會(huì)將可溶硫鹽轉(zhuǎn)換為硫化氫、鐵的作用，從而出現(xiàn)細(xì)菌腐蝕。土壤是具有固體、液體和氣體三相的毛細(xì)管多孔膠質(zhì)體。土壤的孔隙會(huì)被空氣和水填滿，水中所含有的鹽分會(huì)增強(qiáng)土壤的離子導(dǎo)電性、物理化學(xué)性質(zhì)不均性、金屬材質(zhì)電化學(xué)不穩(wěn)定性等，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)加劇了整個(gè)土壤的腐蝕程度。雜流電流是在地下流動(dòng) 防護(hù)體系設(shè)計(jì)之外對(duì)整個(gè)金屬管道產(chǎn)生腐蝕破壞作用的一種電流，具體包含直流類(lèi)型和咋流類(lèi)型。

（三）管道實(shí)際使用應(yīng)力

管道在運(yùn)行的過(guò)程中，輸送的壓力和壓力波動(dòng)也會(huì)在不同程度上導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。從實(shí)際操作情況來(lái)看，在較高的壓力作用下管道內(nèi)壁往往會(huì)出現(xiàn)比較大的應(yīng)力，在應(yīng)力的過(guò)程中會(huì)加大管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

三、石油管道防腐措施分析

（一）加強(qiáng)對(duì)內(nèi)防腐技術(shù)的應(yīng)用

石油管道是進(jìn)行天然氣傳輸?shù)闹匾d體，且在石油和天然氣開(kāi)采的過(guò)程中需要借助油井中的套管來(lái)將石油天然氣開(kāi)采出來(lái)，在這個(gè)開(kāi)采的過(guò)程中很容易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。為此，在石油天然氣輸送施工過(guò)程中需要在管道內(nèi)部選擇應(yīng)用有效的防腐蝕技術(shù)，比如復(fù)合管施工技術(shù)、緩蝕劑、內(nèi)涂層防腐蝕技術(shù)等。在防腐蝕操作過(guò)程中所需要應(yīng)用的緩蝕劑包含有機(jī)酸鹽、嗎啡等。在選擇好內(nèi)涂層防腐蝕技術(shù)之后還需要對(duì)傳統(tǒng)的套管進(jìn)行升級(jí)處理，借助金屬?gòu)?fù)合材料來(lái)增強(qiáng)管道防腐蝕的性能，提升管道防腐蝕工作成效。

（二）加強(qiáng)對(duì)外防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用

外防腐蝕技術(shù)主要是指在石油天然氣管道的外部應(yīng)用科學(xué)的防腐蝕施工技術(shù)。通過(guò)將外防腐蝕施工技術(shù)和內(nèi)防腐蝕施工技術(shù)的結(jié)合能夠有效提升石油天然氣管道的防腐蝕效果。外防腐蝕施工技術(shù)形式包含在管道外部涂抹環(huán)氧粉末、陰極保護(hù)技術(shù)等。

1、陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)技術(shù)的實(shí)施關(guān)鍵是在采用強(qiáng)制電流的基礎(chǔ)上，通過(guò)犧牲陽(yáng)極來(lái)有效保護(hù)陰極。犧牲陽(yáng)極法主要是指在施工過(guò)程中將被保護(hù)的金屬和一種可以提供保護(hù)電流的金屬、合金進(jìn)行連接處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)體的陰極化處理，有效降低腐蝕速率。強(qiáng)制電流保護(hù)方法的使用能夠?qū)⒈槐Ｗo(hù)的金屬和外部電源負(fù)極聯(lián)系在一起，借助外部的電源來(lái)保護(hù)電流，從而有效降低腐蝕速率。

2、雜散電流排流保護(hù)技術(shù)

在管道沿線和高壓輸電線路距離較近，且處于一種平行狀態(tài)的時(shí)候，高壓輸電線、電氣化鐵路會(huì)對(duì)整個(gè)管道的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，由此加劇了對(duì)整個(gè)管道的腐蝕。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，在管道施工過(guò)程中要盡可能的原理交流、直流電干擾源，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線的排流保護(hù)。

3、涂層保護(hù)技術(shù)

在石油管道防腐蝕中常用的涂層保護(hù)技術(shù)包含溶解環(huán)氧粉末、三層PE結(jié)構(gòu)、煤焦油瓷漆等。溶解環(huán)氧粉末在和鋼管結(jié)合的時(shí)候能夠更好的適應(yīng)惡劣環(huán)境，但是這種防腐蝕技術(shù)對(duì)外界紫外線的適應(yīng)力較弱。三層PE結(jié)構(gòu)防腐蝕操作能夠利用高密度聚乙烯耐機(jī)械損傷和環(huán)氧粉末和鋼管的結(jié)合來(lái)達(dá)到理想的防腐蝕效果。煤焦油瓷漆的防腐蝕操作具有較低的吸水率和較強(qiáng)的絕緣性能，但是所適用的機(jī)械強(qiáng)度較低，適應(yīng)的范圍溫度比較狹窄。

（三）強(qiáng)化對(duì)管道監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

在管道監(jiān)測(cè)技術(shù)在使用的時(shí)候能夠精準(zhǔn)的分析出管道的實(shí)際情況，幫助相關(guān)人員分析管道的破損情況提供重要支持，從而在最大限度上避免危險(xiǎn)事故的發(fā)展。當(dāng)前，在石油管道領(lǐng)域常用的管道監(jiān)測(cè)技術(shù)包含線性極化技術(shù)、電化學(xué)噪聲技術(shù)、電阻法等。

（四）強(qiáng)化對(duì)管道檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

管道檢測(cè)技術(shù)是確保管道質(zhì)量的重要技術(shù)形式，在先進(jìn)管道檢測(cè)技術(shù)的作用下能夠幫助相關(guān)人員更好的了解管道的使用情況，根據(jù)現(xiàn)有管道的應(yīng)用情況，管道檢測(cè)技術(shù)形式包含環(huán)境檢測(cè)技術(shù)、腐蝕層檢測(cè)技術(shù)形式、管道本體檢測(cè)技術(shù)形式等。其中，環(huán)境檢測(cè)技術(shù)形式主要是指對(duì)開(kāi)采的土壤、植被、空氣等質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)和分析。腐蝕層檢測(cè)技術(shù)U型是主要是借助電流衰減的效應(yīng)來(lái)和電流電壓法剝離技術(shù)等對(duì)管道防腐蝕層的功能進(jìn)行檢測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，從石油管道運(yùn)行實(shí)際情況來(lái)看，腐蝕是影響石油天然氣管道運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的重要因素，腐蝕現(xiàn)象的存在不僅會(huì)使得石油天然氣管道出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象，而且嚴(yán)重的還會(huì)威脅施工人員生命安全。為此，在新的歷史時(shí)期，需要相關(guān)人員結(jié)合石油管道發(fā)展實(shí)際情況，著重分析導(dǎo)致石油管道腐蝕的各個(gè)因素，并從管道檢測(cè)、管道監(jiān)測(cè)、管道內(nèi)外防腐蝕等方面思考怎樣優(yōu)化石油管道的防腐蝕工作，旨在能夠更好的確保我國(guó)石油管道的運(yùn)輸安全。

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