管道防腐技術(shù)在油氣儲運中的全程控制與應(yīng)用

趙凱 楊平鐸

摘 要：油氣運輸主要依靠管道運輸系統(tǒng)，影響管道運輸安全的主要因素是管道腐蝕，其中防腐層失效、油氣成分、溫度等都與管道腐蝕相關(guān)，因此需要采取科學的防腐技術(shù)，確保管道系統(tǒng)的安全性。本文對管道腐蝕問題進行了簡單分析，然后對防腐工程的質(zhì)量控制、防腐技術(shù)在油氣儲運中的應(yīng)用進行了論述，希望能引起相關(guān)人士的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：油氣儲運；管道防腐；防腐涂層；內(nèi)部防腐；應(yīng)用

1 概述

油氣儲運是油氣生產(chǎn)、加工、分配和銷售體系中的重要組成部分，油氣田集輸、長距離輸送管道、儲存裝卸系統(tǒng)以及城市輸配系統(tǒng)均屬于油氣儲運工程。隨著我國工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)τ蜌饽茉吹男枨蟛粩嘣黾?，油氣儲運工程得到了快速發(fā)展，已經(jīng)形成了較為成熟的天然氣和成品油管道輸送網(wǎng)絡(luò)。當然，油氣儲運管道在使用過程中也存在一些問題，其中對儲運造成最大威脅的是管道腐蝕問題，如何采取有效的防腐技術(shù)，提高油氣儲運效率，成為社會各界關(guān)注的話題。

2 管道腐蝕問題分析

2.1 防腐失效問題 國內(nèi)外相關(guān)專家對油氣管道的腐蝕原因做了系統(tǒng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管道發(fā)生腐蝕的主要原因是防腐層失去了保護作用而導(dǎo)致的。在油氣管道使用到一定程度后，管道的防腐層與管道產(chǎn)生了剝離，導(dǎo)致兩者之間存在一定的距離，使防腐層失去了保護效果，油氣管道開始出現(xiàn)腐蝕。

2.2 油氣問題 油氣組成較為復(fù)雜，不同油氣的性質(zhì)不同，對管道產(chǎn)生的影響也存在一定的差異性，若油氣中含硫化合物（H2S）較多，就會加快對管道腐蝕。另外，二氧化碳（CO2）溶解產(chǎn)生的碳酸（H2CO3），也能加速管道腐蝕，再加上電化學反應(yīng)的影響，金屬晶格受到破壞，油氣管道內(nèi)壁很容易發(fā)生腐蝕。油氣管道運輸成分的復(fù)雜性，決定了其腐蝕是必然結(jié)果，只能通過有效措施減緩腐蝕速度，降低腐蝕造成的影響。

2.3 外界因素問題 油氣管道鋪設(shè)區(qū)域跨度較大，周邊環(huán)境及介質(zhì)存在一定的差異性，不同介質(zhì)對管道的影響不同，因此了解各因素對管道腐蝕的影響，對防腐技術(shù)的選擇和應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

2.3.1 施工技術(shù)影響 油氣管道工程具有工期長、施工復(fù)雜的特點，在工程建設(shè)過程中需要對各項施工環(huán)節(jié)進行嚴格的質(zhì)量控制，以確保工程質(zhì)量。如施工前地質(zhì)勘察、施工設(shè)計、施工材料選擇、施工設(shè)備等，均需要嚴格管控，確保各要素均能達到油氣儲運工程建設(shè)標準。

2.3.2 介質(zhì)影響 油氣儲運管道埋設(shè)在地下，埋設(shè)地點的土壤成分、微生物、水體、水位等都會對管道產(chǎn)生影響。水體變化及其影響可通過專業(yè)的檢測設(shè)備進行檢測，而土壤的腐蝕性難以判斷，目前主要采用兩種方法對土壤的腐蝕性進行定性的判斷，一種是測量土壤的電阻，將其作為主要依據(jù)，把土壤分為強、中和弱三個等級；另一種是綜合評價，將土壤的含水量、酸堿度、電阻率以及土質(zhì)等要素作為評價依據(jù)，把土壤分為強、中、弱和不腐蝕四個等級。

2.3.3 溫度影響 溫度包括兩方面，一是油氣儲運期間的外界環(huán)境溫度，二是管道溫度。油氣溫度主要受管道深度的影響，對于一般的反應(yīng)來說，溫度越高，其反應(yīng)速率越快。因此，高溫情況下，油氣儲運管道的腐蝕速率會加快。

3 管道防腐技術(shù)在油氣儲運中控制及應(yīng)用

3.1 管道防腐全程控制要素 油氣儲運工程，需要嚴格控制材料，確保所用防腐材料的性能達到相關(guān)標準。具體到施工過程，可從以下幾方面進行嚴格的質(zhì)量控制。

首先，損傷點的搜檢。按照規(guī)范工序完成防腐鋼管的起吊、裝卸以及運布管作業(yè)，防止碰、擦、擠、壓情況的發(fā)生，保護防腐層不受損壞；若在作業(yè)過程中發(fā)生損傷，應(yīng)立即對損傷點進行明確標記。鋼管組對焊接前，檢測防腐層是否存在漏點，若發(fā)現(xiàn)漏點，應(yīng)及時標記；檢測焊縫區(qū)域防腐補口處是否有漏點，做好標記。其次，補口防腐層剝離檢測。按規(guī)定檢測補口防腐層剝離檢驗，確認合格后需經(jīng)監(jiān)理確認。再次，漏點修補。對所有標記的傷點、漏點和剝離檢驗切口，按照相關(guān)的工藝，使用合格材料和工具進行修復(fù)，修復(fù)完成后用電火花儀進行復(fù)檢。最后，管道下溝和回填。管道下溝回填過程中，容易產(chǎn)生新的防腐層損傷，因此應(yīng)對其施工工藝進行嚴格控制。施工時，管溝底部應(yīng)平整、墊上過篩細砂土，輕輕吊起管道，移動到溝底，用細砂土覆蓋油氣管頂300mm后回填原土石方，嚴禁野蠻作業(yè)造成新的損傷。

3.2 管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 管道防腐層技術(shù)的應(yīng)用 管道防腐層技術(shù)不斷發(fā)展，熔結(jié)環(huán)氧、煤焦油瓷漆和聚乙烯等防腐層技術(shù)都已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。雙層熔結(jié)環(huán)氧技術(shù)多應(yīng)用在冷彎管外部，而聚乙烯膠帶纏繞法則多應(yīng)用在站內(nèi)距離短、油氣管頻繁變化的管道中。我國西氣東輸工程就應(yīng)用了三層聚乙烯防腐層技術(shù)，取得了很好的防腐效果。

3.2.2 內(nèi)部防腐技術(shù) 油氣管道內(nèi)壁接觸的油氣性質(zhì)較為復(fù)雜，為保障油氣運輸?shù)陌踩院蜁惩ㄐ?，需要對管道?nèi)壁進行防腐處理。油氣內(nèi)含有的腐蝕性介質(zhì)容易導(dǎo)致管道積水部位發(fā)生開裂，為減少該危害的發(fā)生，可在管道內(nèi)使用緩蝕劑，降低管道的腐蝕速度。如GP-1型緩蝕劑已經(jīng)在多個油氣儲運工程中得到應(yīng)用，并且取得了較為理想的防腐效果。

3.2.3 陰極保護技術(shù) 埋設(shè)地下的管道除受一般的腐蝕作用外，還會由于電化學反應(yīng)的發(fā)生加快腐蝕速度，此時可將陰極保護技術(shù)與防腐層技術(shù)聯(lián)合使用，提高防腐效果。陰極保護技術(shù)可分為排流保護法、犧牲陽極保護法和附加電流保護法，主要是利用電化學腐蝕原理進行金屬保護的一種防腐技術(shù)，其防護效果十分明顯，已經(jīng)在國內(nèi)數(shù)以萬計的油氣管道中得到廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行業(yè)對能源的需求將不斷增加。油氣能源分布和需求區(qū)域存在很大不平衡性，這就需要建設(shè)更加完善的油氣儲運系統(tǒng)，確保油氣運輸?shù)陌踩院蜁惩ㄐ浴９艿肋\輸是油氣運輸?shù)闹饕问?，而腐蝕是影響管道安全的主要問題，要解決該問題，需要對管道周邊環(huán)境進行認真勘測，編制合理的施工工藝，嚴格控制工程質(zhì)量，確保防腐工程的有效性，保障油氣能源的安全運輸。

參考文獻：

[1]石磊.油氣儲運過程中的管道防腐問題研究與分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（12）：57.

[2]李靖，劉愛迪，張應(yīng)來.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014（06）：272.

[3]李振生.油氣儲運過程管道防腐問題探討[J].化工管理，2014（20）：176.

[4]朱小林，張東焱.淺析油氣儲運中的管道防腐問題[J].科技與企業(yè)，2015（03）：233.