劉春伶 李 嘯

1.四川華盛能源發(fā)展集團(tuán)有限公司 四川成都 610051；2.中國石油天然氣集團(tuán)公司西南油氣田分公司 四川成都 610051

石油資源是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，而油氣儲(chǔ)運(yùn)工程則作為其中的重要環(huán)節(jié)，其能夠直接影響社會(huì)的穩(wěn)定性。目前，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長,我國對(duì)能源的需求量和依賴度也越大，油氣儲(chǔ)存工程的建設(shè)是勢在必行的，而油氣儲(chǔ)運(yùn)中管道防腐問題在油氣儲(chǔ)運(yùn)中作用巨大，如果不加強(qiáng)對(duì)管道防腐問題的解決，很容易可能為油氣儲(chǔ)運(yùn)過程埋下安全隱患。

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)管道腐蝕的因素

1.1 外部環(huán)境

在油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中，外部環(huán)境是管道腐蝕產(chǎn)生的重要誘因，這是由于運(yùn)輸管道大多深埋在海洋或者地下土壤中，外部環(huán)境會(huì)對(duì)管道的抗腐蝕性能產(chǎn)生一定的影響，例如溫度、濕度等環(huán)境因素發(fā)生變化。雖然油氣儲(chǔ)運(yùn)管道在投入使用之前，相關(guān)工作人員就會(huì)考慮到外部環(huán)境的腐蝕影響，并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備或預(yù)防工作，但是管道長時(shí)間埋在地下環(huán)境中，難免會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

1.2 施工原因

施工方面的因素也是管道腐蝕發(fā)生的主要誘因之一，在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道施工過程中，施工材料選擇、施工人員技術(shù)、質(zhì)量驗(yàn)證以及質(zhì)量管理水平等方面均會(huì)影響到管道的抗腐蝕性能。但是，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道施工屬于國家級(jí)的重點(diǎn)工程，因此在選擇管道施工材料、施工單位、施工人員技術(shù)以及質(zhì)量驗(yàn)證等方面，通常都具有嚴(yán)格的要求規(guī)范，不會(huì)出現(xiàn)相關(guān)問題，而施工過程中監(jiān)理單位需要做好相應(yīng)的監(jiān)督管理工作，保證施工人員按照計(jì)劃施工，則能夠在一定程度上保證油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的抗腐蝕性能良好。

1.3 管道因素

油氣中主要有硫酸氫、二氧化碳等多種化學(xué)物質(zhì)，其中一些化學(xué)物質(zhì)存在著氧化特性，在管道儲(chǔ)運(yùn)這些油氣的過程中，這些化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)引起一些劇烈的化學(xué)反應(yīng)，這會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷油氣儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)部的金屬晶格，進(jìn)而影響到儲(chǔ)運(yùn)管道的性能，使管道發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

1.4 管道防腐因素

目前，在很多相關(guān)研究中，在技術(shù)條件支持下對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道腐蝕問題進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)腐蝕問題發(fā)生甚至加劇的原因主要是由于管道的防腐層失去作用。因此，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐中要加強(qiáng)對(duì)管道本身操作措施的重視，然后根據(jù)管道腐蝕發(fā)生的主要原因，在防腐工作中進(jìn)行針對(duì)性的防控，對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道及防腐層脫離等情況進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，全面消除或控制管道腐蝕的誘因。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 做好管道防腐施工控制

（1）施工之前進(jìn)行管道材料選擇時(shí)，要選擇防腐性良好的優(yōu)質(zhì)材料。由于管道材料能夠直接影響到抗腐蝕能力，要想保證管道材料的防腐蝕性能，一方面要注意管道材料的透氣性、強(qiáng)度、透水性、耐土壤腐蝕性以及焊接性等功能；另一方面還要綜合考慮管道的耐腐蝕能力和電絕緣性等方面。對(duì)于管道的涂層材料，則要結(jié)合油氣儲(chǔ)運(yùn)的具體情況進(jìn)行選擇，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道需要處于不同環(huán)境下，而管道的防腐性也要根據(jù)具體環(huán)境來進(jìn)行選擇，避免隨意搭配而降低管道的耐腐蝕性能。

（2）施工過程中要加強(qiáng)對(duì)破損點(diǎn)的日常排查。油氣儲(chǔ)運(yùn)管道施工通常具有嚴(yán)格的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和流程，而施工人員需要根據(jù)其要求進(jìn)行布管、裝卸、運(yùn)輸和起吊等操作，避免管道在施工過程中發(fā)生擠壓、碰撞和破損等情況，以保護(hù)管道外部和防腐層的性能。如果在施工過程中發(fā)生損傷，相關(guān)工作人員則需要及時(shí)進(jìn)行評(píng)判該情況是否影響安全運(yùn)行，無影響的話要做好相應(yīng)的標(biāo)記，有影響的話則需要對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)。而且，對(duì)于焊接工作也要給予高度重視，在焊接前要注意檢查防腐層是否存在漏點(diǎn)情況，尤其是焊縫區(qū)域的防腐補(bǔ)扣，也要對(duì)其進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有漏點(diǎn)則要進(jìn)行標(biāo)記并及時(shí)處理。

（3）防腐檢測工作也是管道施工中的重點(diǎn)。對(duì)于補(bǔ)口處的防腐操作，要先檢驗(yàn)其實(shí)施情況是否合格，確定其合格之后交由施工監(jiān)理人員進(jìn)行確認(rèn)，然后再將其投入使用。同時(shí)，還要對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道漏點(diǎn)做好補(bǔ)修等操作，先標(biāo)記漏點(diǎn)、切點(diǎn)和剝離檢驗(yàn)損傷點(diǎn)等，選擇合適的修補(bǔ)工藝和材料進(jìn)行修補(bǔ)操作，完成修補(bǔ)之后采用電火花儀對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格之后要再次復(fù)檢，保證復(fù)檢合格。

（4）做好管道的下溝回填工作。在管道下溝時(shí)要輕拿輕放，以免管道防腐層產(chǎn)生新的損傷；然后在保證管溝底部平整之后，鋪一層洗砂層，再吊放管道，其中管道上部要鋪一層30cm 厚的細(xì)沙層，最后再開展原土石方的回填作業(yè)。

2.2 內(nèi)部防腐技術(shù)

油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中的管道腐蝕主要是源于油氣自身的影響，而管道腐蝕一般發(fā)生在內(nèi)部，所以要做好管道內(nèi)部的防腐蝕工作，針對(duì)此情況，工作人員需要根據(jù)儲(chǔ)運(yùn)的油氣類型來選擇相應(yīng)的防腐蝕措施。通常情況，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道內(nèi)經(jīng)過的氣體含有硫酸氫、二氧化碳等具有腐蝕性的介質(zhì)，如果不針對(duì)性這些介質(zhì)特性加以防護(hù)，則很容易發(fā)生管道內(nèi)部腐蝕。因此，在管道內(nèi)部防腐蝕工作中，可使用管道緩蝕劑進(jìn)行處理，該試劑是一種效果良好的防腐蝕技術(shù)，將其應(yīng)用在受腐蝕的管道處，可以控制腐蝕程度加重，有利于延長管道的使用年限，目前應(yīng)用較多、實(shí)用性較強(qiáng)的管道緩蝕劑為GP- 1 型緩蝕劑。

2.3 管道防腐層技術(shù)

根據(jù)上述對(duì)管道腐蝕因素的分析可知，周圍介質(zhì)在管道腐蝕中具有很大的影響，在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐蝕工作中，如果能夠做好管道與介質(zhì)的隔離，則能夠達(dá)到良好的防腐蝕效果。目前，主要是應(yīng)用涂層防腐技術(shù)，其采用防腐蝕材料將油氣儲(chǔ)運(yùn)管道與周圍環(huán)境中的介質(zhì)隔離開來，以達(dá)到防腐蝕的目的，而現(xiàn)在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中采用的管道涂層防腐技術(shù)有無機(jī)防腐涂層和有機(jī)防腐涂層兩種。

有機(jī)防腐蝕涂層在管道涂層防腐技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛，有機(jī)材料通常具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和耐酸堿性，目前常見的有機(jī)防護(hù)涂層有環(huán)氧類、瀝青以及其他防腐蝕涂層。瀝青是管道防腐技術(shù)中最早使用的有機(jī)材料涂層，這是因?yàn)闉r青具有較好的耐堿性、耐酸性、耐水性等特征，而且瀝青還具有較好的絕緣性，其能夠牢固粘在金屬管上，且抗剝離能力較強(qiáng)，但瀝青也存在一定的不足之處，其作為防腐蝕涂層，熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度均有待提高，容易老化，也邊角容易被細(xì)菌或者植物根莖破壞，這使得瀝青的應(yīng)用受到了制約。環(huán)氧類涂層是世界范圍內(nèi)被廣泛認(rèn)可的油氣儲(chǔ)運(yùn)金屬管道防腐蝕工藝，與同類防腐蝕材料相比，環(huán)氧類涂層的防腐蝕性更強(qiáng)，其主要成分是環(huán)氧樹脂、固化劑等熱固化形成，使得該涂層具有很強(qiáng)的黏結(jié)力，涂層密度也比較高，耐堿、鹽腐蝕。

與有機(jī)防腐蝕涂層相比，無機(jī)防腐蝕涂層的應(yīng)用范圍相對(duì)有限，但無機(jī)非金屬材料的優(yōu)勢十分顯著，具有不易老化、耐高溫、耐腐蝕以及耐磨等特性，例如搪瓷、陶瓷以及熱噴玻璃（釉）等類型的涂層，這些年被人們越來越重視。搪瓷涂層是近年來新興起的一種防腐蝕涂層，其防腐蝕能力十分強(qiáng)大，除了氫氟酸之外，幾乎可以抵抗其他各種性質(zhì)或濃度的酸性腐蝕劑，且耐鹽性也高于其他無機(jī)材料。陶瓷涂層則是一種新型的無機(jī)防腐蝕涂層，穩(wěn)定性良好，能夠很好抗氧化、耐高溫、耐腐蝕等，在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐蝕中，該材料在實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)研發(fā)出多種制備該涂層的技術(shù)。熱噴玻璃（釉）涂層是融合了熱噴涂技術(shù)和搪瓷技術(shù)而形成的一種涂層技術(shù)，在實(shí)踐中利用管道預(yù)熱和外部熱量來傳輸釉料到關(guān)閉內(nèi)部，然后進(jìn)行融化噴涂，使釉料均勻覆蓋在管道內(nèi)壁，然后采用高溫火焰噴涂管道外部，該涂層技術(shù)能夠噴涂出光滑的涂層表面，阻力較小，能夠有效減少流體輸送過程中的耗能量。

2.4 防腐層技術(shù)及陰極保護(hù)技術(shù)的綜合使用

在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的具體實(shí)踐中，管道通常設(shè)置為地上、地下交替進(jìn)行，其中部門管道就不可避免會(huì)被埋在地下，地下的管道受周圍環(huán)境的因素，例如地下微生物、土壤等因素，會(huì)導(dǎo)致管道受到一定的腐蝕，為此，需要綜合采用各種防腐層技術(shù)和陰極保護(hù)技術(shù)。對(duì)于裸露在外的金屬管道，采用陰極保護(hù)技術(shù)就能達(dá)到防腐蝕作用，但該技術(shù)耗電巨大，故其應(yīng)用價(jià)值及效益較差。如果單獨(dú)使用涂層技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，涂層的保護(hù)效果永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)理想中的狀態(tài)，尤其是涂層萬一出現(xiàn)破損、針孔等情況，就會(huì)與覆蓋部分形成大陰極，還有腐蝕電池的小陽極，就會(huì)使腐蝕集中在一些破損或者針孔的位置，這樣一來會(huì)增加管道的點(diǎn)蝕速率，其引起的安全隱患遠(yuǎn)超于不涂層的狀態(tài)。針對(duì)埋地管道，目前公認(rèn)的有效的防腐蝕技術(shù)是涂層技術(shù)和陰極保護(hù)技術(shù)相結(jié)合的方式，國內(nèi)外對(duì)該防腐蝕方式都具有相應(yīng)的操作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。陰極保護(hù)分為犧牲陽極或外加電流兩種陰極保護(hù)方法，其中犧牲陽極是通過比被保護(hù)金屬電位更負(fù)的合金或者金屬來提供電流，經(jīng)常使用的犧牲陽極材料有鋅合金、鎂合金等。外加電流則是通過外部直流電源給被保護(hù)的管道提供電流的方式，在此過程中、整個(gè)管道表面為陰極從而得到保護(hù)的技術(shù)，該技術(shù)裝置主要包括陽極裝置、直流電源監(jiān)測系統(tǒng)以及連接導(dǎo)線。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐措施時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 防腐材料

在開展油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐工作過程中，防腐材料是防腐技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)，所以要根據(jù)管道具體情況和應(yīng)用的防腐技術(shù)選擇合適的防腐蝕材料。在防腐材料選擇中，不僅要確保防腐材料的韌性、強(qiáng)度以及焊接性等方面性能，還要注意管道材料在油氣儲(chǔ)運(yùn)中的持久性、持續(xù)性等特性，盡可能選擇各方面性能符合要求標(biāo)準(zhǔn)、綜合性良好的管道材料，例如材料的土壤腐蝕性、透水性以及電絕緣性等特點(diǎn)，從各個(gè)角度來拓展防腐材料的適用范圍，改善管道的受限范圍。

3.2 涂層成本及其穩(wěn)定性

當(dāng)下，防腐材料的涂層成本及其穩(wěn)定性成為我國油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐蝕工作中的重中之重，所以相關(guān)工作人員在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐工作中，需要了解管道防腐工作開展?fàn)顩r，結(jié)合其實(shí)際情況提高安全防范意識(shí)，增加該方面的資金投入，加強(qiáng)防腐工作的質(zhì)量管控，以延長油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的使用壽命，從而提高管道的防腐工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

總而言之，我國經(jīng)濟(jì)近年來多樣化的快速發(fā)展，使油氣儲(chǔ)運(yùn)工程成為國民經(jīng)濟(jì)的重要部分，而管道腐蝕問題作為油氣儲(chǔ)運(yùn)的常見情況，其防腐蝕工作十分重要。在油氣儲(chǔ)運(yùn)管道防腐蝕操作中，相關(guān)工作人員首先要明確管道腐蝕的各個(gè)因素，然后根據(jù)其具體因素分析油氣實(shí)際儲(chǔ)運(yùn)過程中的防腐蝕措施，并加強(qiáng)對(duì)管道的管理力度，定期檢修管道性能，盡可能預(yù)先排除各種安全隱患，才能有效延長管道的使用年限。而且，相關(guān)工作人員還要對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的防腐工作重視起來，綜合使用管道內(nèi)部防腐技術(shù)、防腐層技術(shù)以及陰極保護(hù)技術(shù)等技術(shù)，根據(jù)管道腐蝕類型靈活使用各種防腐蝕技術(shù)，從而確保管道正常使用，促進(jìn)油氣儲(chǔ)運(yùn)的正常開展，為石油資源的應(yīng)用和發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)保障。