埋地輸油管道防腐技術(shù)研究

連承軍(中國(guó)石油西南管道公司昆明分公司芒市輸油氣站 云南 678400)

一、研究埋地輸油管道防腐技術(shù)的必要性

對(duì)于埋地輸油管道來(lái)說(shuō)其腐蝕過(guò)程是變化無(wú)常的，并且腐蝕現(xiàn)象也十分普遍，為社會(huì)和公眾帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但是鑒于腐蝕原因的繁雜，使得防腐技術(shù)一直沒(méi)有得到本質(zhì)性的突破。諸如溫度、壓力以及介質(zhì)的成分等內(nèi)容都會(huì)對(duì)輸油管道造成某種程度上的腐蝕，極大地破壞了材料的使用壽命。為了切實(shí)控制和消除埋地輸油管道腐蝕的現(xiàn)象，就必須對(duì)這種腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析研究。

二、埋地輸油管道的腐蝕機(jī)理

從我國(guó)目前的狀況來(lái)看，埋地輸油管道主要是一鋼管為主，鋼制金屬在土壤的腐蝕作用下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)管道穿孔，跑、冒事故。首先從環(huán)境方面的因素來(lái)講，埋在地下的管道在這種環(huán)境條件下會(huì)受到多種腐蝕因素的影響，具體來(lái)說(shuō)包括土壤腐蝕、細(xì)菌腐蝕以及雜散電流腐蝕。由于土壤是一種具有固液氣三相的毛細(xì)管多孔性膠質(zhì)體，其空隙主要被空氣和水所填滿，而水中又具有一定的鹽分這使得土壤具備了一定的離子導(dǎo)電性。而土壤的物理化學(xué)性質(zhì)不均勻以及金屬材質(zhì)電化學(xué)不均勻性使得埋地管道為埋地管道的電化學(xué)腐蝕提供了必要的條件和環(huán)境，進(jìn)而造成了腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。其次，從化學(xué)腐蝕方面的角度來(lái)考慮，其最為明顯的一個(gè)特點(diǎn)就是金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。具體來(lái)說(shuō)就是在通常情況下，在滿足一定的條件之后，非電解質(zhì)中的氧化劑與金屬表面的原子相互作用生成了腐蝕產(chǎn)物。但是在化學(xué)腐蝕過(guò)程中對(duì)于溫度也具有一定的要求，一般來(lái)說(shuō)在常溫和干燥的條件下不易發(fā)生腐蝕，而在高溫或潮濕下就容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

三、當(dāng)前在埋地輸油管道防腐方面比較常見(jiàn)的方法及其缺陷

由于埋地輸油管道處于深埋地下的狀態(tài)，并且輸油管道的外壁一般都是金屬材質(zhì)，所以在輸油管道埋入地下后在長(zhǎng)時(shí)間與大氣、水分和酸堿鹽介質(zhì)的接觸很容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。針對(duì)于此類問(wèn)題當(dāng)前比較常見(jiàn)的幾種應(yīng)對(duì)措施和手段就是涂層保護(hù)，即在金屬表面上用防腐絕緣材料予以覆蓋。當(dāng)防腐材料被涂上管道上，經(jīng)過(guò)相關(guān)的手段進(jìn)行固化成漆膜后，就能夠牢固的覆蓋在官道之上，使金屬表面與外界斷絕連接，進(jìn)而阻止金屬發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，避免埋地輸油管道的腐蝕。

雖然涂層保護(hù)這種方法在很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)為我國(guó)的埋地輸油管道提供了重要的防護(hù)，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐后我們發(fā)現(xiàn)了這種方法也存在一定的缺陷和不足。通常情況下，埋地輸油管道在使用一定年限后，其防腐層會(huì)逐漸呈現(xiàn)出老化的狀態(tài)，在與管道的粘結(jié)性、自身的絕緣性和防腐等方面性能上都會(huì)呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。這主要是由于防腐層與氧化介質(zhì)接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的氧化反應(yīng)，而埋地管道的防腐層由于長(zhǎng)期處在潮濕的環(huán)境狀態(tài)下其大分子降解時(shí)將會(huì)產(chǎn)生水解反應(yīng)，高分子材料在較高的溫度下容易發(fā)生斷裂，進(jìn)而造成防腐層老化的加快。另一方面，從防腐層自身的作用上來(lái)看，其施工質(zhì)量也在很大程度上影響著其防腐性能和持久性。特別是對(duì)于涂敷前鋼管的表面處理工序上，如果沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)進(jìn)行將會(huì)有可能出現(xiàn)管道防腐層剝離的問(wèn)題。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的情況來(lái)說(shuō)，在防腐管的生產(chǎn)質(zhì)量上已經(jīng)有了一定的保障，一般在防腐管的質(zhì)量上不會(huì)出現(xiàn)較大問(wèn)題；大多問(wèn)題都源于現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口質(zhì)量缺少保障方面，造成覆蓋層與鋼管表面的粘結(jié)不實(shí)引發(fā)腐蝕穿孔事故。

四、關(guān)于埋地輸油管道防腐技術(shù)的分析研究

1.選取適合的防腐層

對(duì)于埋地輸油管道的防腐技術(shù)來(lái)說(shuō)還是應(yīng)當(dāng)從最基礎(chǔ)的防腐層方面做起，選擇適宜的防腐層來(lái)為輸油管道提供應(yīng)有的防護(hù)作用。其中輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮材料就是一種當(dāng)前比較有效地防腐層材料。該材料主要是由聚乙烯樹(shù)脂為主料，經(jīng)過(guò)相關(guān)的熱熔延壓成型成板帶型材，利用高能量射線輻照致其高分子鏈段形成交聯(lián)，經(jīng)過(guò)拉伸等其他步驟工序制成。這種材料具有極強(qiáng)的防腐能力，抗沖擊性能以及電絕緣性，對(duì)于埋地輸油管道來(lái)說(shuō)十分適合，能夠在很大程度上起到防腐的目的，提升管道防腐質(zhì)量和性能。

2.管線的選材以及在線檢測(cè)評(píng)估

影響埋地輸油管道腐蝕的因素主要包括管線自身和外界介質(zhì)兩方面，從管線自身的角度上來(lái)說(shuō)如果其外部金屬活潑性較高的話，那么就比較容易失去電子而被腐蝕。所以在管線的選材上一定要認(rèn)真分析，嚴(yán)格遵照管道輸送環(huán)境來(lái)進(jìn)行篩選，注重對(duì)管道抗氫滲性能和抗堿脆性能。當(dāng)含碳量超過(guò)百分之零點(diǎn)零一到百分之零點(diǎn)零二五的范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減弱和消除剛對(duì)堿脆的敏感性。另外，我們?cè)诰C合考慮材料防腐性能的同時(shí)還要對(duì)材料價(jià)格、使用壽命以及投資效益等多方面進(jìn)行分析對(duì)比，選擇最為適合、且性價(jià)比更高的管道材料。

與此同時(shí)，對(duì)于埋地輸油管道還應(yīng)做到定期檢測(cè)，探明腐蝕情況。在檢測(cè)方法上，埋地輸油管道的檢測(cè)方法比較多樣，但是卻各有自身的缺點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。這使得選擇合理的檢測(cè)方法成為了關(guān)鍵。對(duì)于管線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用來(lái)說(shuō)，在線檢測(cè)起著至關(guān)重要的決定性影響，大體上能夠歸納為管內(nèi)和管外兩類。在具體的方法選擇上則要綜合分析管線材質(zhì)以及環(huán)境等多方面因素后進(jìn)行，并且從未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)看管內(nèi)檢測(cè)將側(cè)重于向管道檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人的方向發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：埋地輸油管道防腐技術(shù)對(duì)于維持社會(huì)的正常石油資源供給，滿足人們能源需求具有重要作用。為此我們一定要重視起埋地輸油管道的防腐技術(shù)，并在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中不斷加以完善和改進(jìn)。

[1]周勇,程精濤.埋地鋼質(zhì)輸油管道的腐蝕與防腐技術(shù)研究[J].科協(xié)論壇(下半月),2011,04:45-46.

[2]戴世玉,任帥民,張馳.輸油管道防腐技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)科技信息,2012,10:133.