石油管道的腐蝕分析與防護

王成敏

（陜西延長石油集團有限責任公司管道運輸公司輸油六處，陜西 延安 716000）

一、石油金屬管道腐蝕的基本原理

金屬的腐蝕類型有很多種，主要是因為金屬腐蝕機理和腐蝕的現象多種多樣。

1 化學腐蝕

化學腐蝕主要是由于石油管道的金屬與其他物質發(fā)生化學反應從而引起的管道破壞。其主要包括氣體腐蝕和金屬在非電解質液體（苯、汽油等）中的腐蝕，其中氣體腐蝕一般是干燥氣體中切割和焊接過程中金屬表面被氧化生成氧化皮。

2 土壤腐蝕

土壤對管道的腐蝕有幾個方面，其中包括：（1）土壤是一個復雜的體系，不但存在著氣、液、固三相物質而且存在著很多的毛細管性物質。土壤的空隙中充滿著水、空氣以及溶液的鹽類，它們使土壤具有了離子導電性從而引起埋在土壤中的金屬發(fā)生電化學腐蝕。（2）植物根系的擴展引起埋在土壤中金屬管道涂層的穿層。（3）土壤中的一些細菌由于新陳代謝會產生酸性或者堿性物質從而加快了埋在土壤中的金屬腐蝕。（4）土壤也會引起雜散電流腐蝕主要是由于土壤中存在的雜散電流流過金屬引起電解質作用。雜散電流會引起金屬管道表面的防腐層遭到破壞以及鐵離子溶入土壤介質中進而造成運輸管道的嚴重腐蝕。

3 應力腐蝕

在石油管道鋪建掩埋過程中，由于管道材料的質量問題以及施工的水平和施工操作人員的責任心導致埋在地下管道問題產生了隱患，其中一個就是造成殘余應力或外加應力，然而土壤中的水，溶液的鹽類以及微生物的新陳代謝造成的腐蝕環(huán)境與管道存在的外加力聯合作用產生的材料破壞稱為應力腐蝕。應力腐蝕會引起金屬管道產生裂紋進而導致運輸管道產生斷裂，對石油管道的安全運輸產生了極大的危害，是石油管道腐蝕的主要形式之一。

4 其他腐蝕

其他的腐蝕包含了管道在水中的腐蝕以及大氣的腐蝕等，水中腐蝕與水的硬度、含鹽量、溫度以及PH值相關，是一種典型的電化學腐蝕。大氣腐蝕主要是裸露在地表面的管道受到大氣中所含的水汽以及其他雜質對石油管道造成的腐蝕，大氣的溫度、濕度、雜質含量等因素影響著大氣的腐蝕性。

二、石油管道的防護措施及應用

人們常說石油是工業(yè)的血液，隨著國民經濟的快速發(fā)展，人們對能源的需求與日俱增，然而石油管道一旦被腐蝕穿孔進而造成管道斷裂，就會造成石油能源的泄漏，不僅會造成能源的浪費而且會嚴重的污染泄漏處當地的環(huán)境，甚至引起無法估計經濟損失的災難性事故，石油的安全運輸關乎到國家經濟的發(fā)展。因而石油管道建設具有重要的戰(zhàn)略意義，為了保證石油管道的強度、韌性、安全性以及可靠性，就必須要采取綜合性的防腐措施來減少石油管道的腐蝕。

1 加強對石油運輸管道的腐蝕檢測

由于石油的運輸需要對管道一些部位進行加強和更換已經出現問題的管道，以保證石油管道運輸的安全性和可靠性，因而石油管道的檢測對于防止管道腐蝕有著重要意義，可以通過觀察防腐系統(tǒng)的效果和對現有絕緣層質量的檢測達到石油管道的防腐檢測的目的。通常用超聲波檢測法和漏磁檢測法，超聲波裂紋檢測主要是通過超聲波儀器垂直管道壁釋放超聲波，如果石油管道存在缺陷，那么管道壁或管道缺陷處反射的回波會存在時間差，回波被超聲波裂紋檢測儀接收，通過回波產生的時間差可以確定管道壁厚度以及缺陷存在的位置。漏磁檢測是通過設備自身攜帶的磁鐵，在管壁全圓周上產生一個縱向磁回路場。通過磁力線的變化可以判斷石油管道是否出現腐蝕問題，如果管壁沒有缺陷，則磁力線囿于管壁之內，均勻分布。如果管內壁或外壁有缺陷，則磁通路變窄，磁力線發(fā)生變形。這種方法不僅可以腐蝕造成石油管道壁厚的變化情況而且可以檢測出管壁褶皺、凹痕等問題。

2 使用合適的鋼材

對于一些開采年限較短的油田可以采用普通碳鋼管材，需要頻繁的更換油管?？刹捎媚臀g合金鋼管材進行管道建設，由于本身的耐蝕性較好因而不需要其他的配套措施，但是建設前期投入較大。對于一些大口徑以及和水有關的管道建設可以考慮采用玻璃鋼或塑料管材，這種管材不僅具有很好的防腐作用而且能夠實現環(huán)保的目的。

3 采用緩蝕劑和防腐絕緣層

石油管道建設過程中利用緩蝕劑可以達到一定的防腐作用。防腐絕緣層是地下石油管道防腐重要措施之一，它不僅使管道和土壤起到了隔離作用，并且對陰極的保護起到了很大的影響，從而大大提高了埋地管道的防腐效果。常用的防腐涂層和材料有聚乙烯塑料、石油瀝青、粉末環(huán)氧樹脂、煤焦油瓷漆等。它們一般具有很好的絕緣性、防水性、抗微生物腐蝕性以及與石油管道金屬良好的粘結性，并且價格便宜、便于施工。

4 加強對陰極的保護

電化學腐蝕是引起石油管道的腐蝕的最主要原因之一，因而對石油管道進行陰極保護是非常重要的。通常采用的方法有犧牲陽極保護陰極法和強制電流保護法。犧牲陽極保護法是在石油管道需要保護區(qū)連接一個比其金屬更加活潑的金屬使其構成原電池，這樣在腐蝕過程中，活潑的金屬作為陽極從而進行腐蝕這樣有效的保護了陰極的管道不受腐蝕。使管道成為陰極保護起來還可以通過強制電流法，將石油管道與直流電源負極相連，輔助陽極與直流電源正極相連。

結語

能源問題關系到國家未來的發(fā)展，隨著國民經濟的不斷提高，國家越來越重視石油管道運輸的建設以及石油管道的防腐安全問題。伴隨著石油管道防腐技術不斷發(fā)展，使得新的工藝、方法以及材料的研究取得了重大的突破。要做到石油管道的檢測與防腐技術相結合，不斷完善相應的管理運行機制，這樣才能有效的防止管道腐蝕，進而推進石油管道事業(yè)不斷向前發(fā)展。

[1]王文.管道陰極保護技術的進展[J].石油工程建設，2002，28（01）.

[2]劉玲莉.科學地進行埋地管道的腐蝕控制、油氣、儲運[J].1997，16（01）.

[3]左苗，杜旭峰.輸油管道的腐蝕與防護[J].科技傳播，2012.