油氣儲運過程管道防腐問題探討

竇光勤中國石油華北油田公司第五采油廠

油氣儲運過程管道防腐問題探討

竇光勤
中國石油華北油田公司第五采油廠

能源問題一直是各國戰(zhàn)略發(fā)展的重要組成部分，關系到國家經濟發(fā)展的興衰和社會的穩(wěn)定，是國家發(fā)展的動力支撐。油氣能源是人們的日常生活息息相關的重要資源，管道是油氣儲運中的一個重要環(huán)節(jié)，油氣管道的防腐問題是關到運輸的成本和效率，本文主要針對油氣管道的儲運進行探討，以供油氣工作者提供參考。

油氣儲運；管道防腐；問題與探討

引言

近些年，隨著國民經濟發(fā)展模式的多樣化，油氣儲運行業(yè)的建設在發(fā)展中占據重要的地位，油氣儲運技術也得到長足的進步。管道是油氣生產過程中重要的環(huán)節(jié)，是石油工業(yè)的動脈，油氣的生產、運輸、使用中都離不開管道。管道的腐蝕問題屬于其中最關鍵的問題，是整個油氣儲運質量的保證。管道腐蝕不僅給經濟造成巨大的損失，還可能導致有害物質的泄漏，造成周邊的環(huán)境的污染，影響周圍人群的生活質量，因此油氣儲運中管道的防腐是油氣工作者亟需研究的一個重要課題。

1 、油氣儲運管道防腐的重要性

管道儲運具有運量大、受外界限制少、環(huán)境污染低、便于管理、占地少和運價地的有點，便于大量、單向和定向的油氣運輸，從它的成型至今已有140多年的歷史，是能源運輸的主要形式。油氣管道儲運的介質大都屬于易燃、易爆的有毒的物質，容易對管道進行腐蝕，使管道報廢過早，縮短工廠運行周期，增加維修費用，降低儲運產品質量。油氣管道一旦出現(xiàn)問題還容易造成爆炸，給人民生產生活帶來極大的災難。因此油氣儲運管道的防腐對油氣的運輸和周圍人民的人身安全都具有相當重要的意義，是油氣儲運過程中的一個重大安全性問題。

2 、管道腐蝕的原因

管道的腐蝕主要有三種：化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕，此外還有可能伴隨著生物腐蝕、應力腐蝕和雜散電流腐蝕，也在前三種腐蝕之列。

2.1 油氣本身性質的原因

油氣能源的成分不同，其性質有很大的差異，不同性質的油氣對管道的腐蝕程度不同?；瘜W腐蝕是指材料與介質直接接觸而發(fā)發(fā)生化學作用產生的破壞，在腐蝕過程中沒有產生電流。油氣中一般都存在氧化性或者酸性比較強的物質，管道對油氣的儲運過程中與油氣直接接觸容易造成對管道的化學腐蝕。

2.2 管道自身材料的原因

油氣中包含多種化學物質，電化學腐蝕是指材料與介質接觸的同時有電解質溶液的存在，引發(fā)產生電流，形成腐蝕電池，由電化學作用產生對管道的破壞。在儲運管道中，各種物質的化學氧化特性將會引起較為劇烈的化學反應，導對儲運管道內部的金屬產生不良影響，使儲運管道發(fā)生嚴重的電化學腐蝕問題。

2.3 管道周圍的外界原因

物理腐蝕是管道在一定溫度、壓力下與某些介質接觸，由于物理作用造成的破壞，物理腐蝕過程中沒有電流和化學變化，外界因素容易對管道產生物理腐蝕。外界因素指油氣管道周圍的環(huán)境與介質，其中中對油氣管道腐蝕影響較大的因素有：（1）溫度，包括外界的環(huán)境溫度和儲運溫度，管道的腐蝕速度會隨著溫度的上升而加快。（2）介質的物理狀態(tài)，包括地下水位和土壤的水分變化。（3）施工因素，管道的施工質量對于油氣儲運有重要的影響，油氣儲運管道施工周期長、工程復雜，容易產生施工質量問題，控制好油氣儲運管道的施工因素是防止管道腐蝕的重要工作。（4）介質因素，油氣儲運管道大多埋在地下，土壤成分和微生物不同，而且難以判斷，對油氣管道腐蝕產生一定影響。

3 、管道防腐的技術應用

3.1 涂料涂層防腐

用涂料均勻密致地涂在經過除銹處理的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性介質隔絕，是管道防腐的基本方法之一。科學技術的不斷進步使國內管道防腐層技術發(fā)展上升到一個新階段，熔結環(huán)氧粉末、煤焦油瓷漆和三層聚乙烯等應用防腐層技術在很多油氣儲運工程中均有應用。在冷彎管外部仿佛中經常使用雙層熔結環(huán)氧粉末防腐技術，在距離小，油氣管變化頻繁的管道中，經常使用聚乙烯膠帶。內壁防腐主要是為了防止管內腐蝕、降低摩擦阻力、提高油氣輸量，外層防腐在防腐的時候還應注意減少熱量向土壤中的擴散，需要在管道外部加上保溫和防腐的復合層。

3.2 電法防腐

電法防腐是指改變金屬相對于周圍介質的電極電位，使金屬免受腐蝕的方法，主要有陰極保護和電蝕防治法。陰極保護是將被保護金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法，其原理是金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕，一般有外加電流法和犧牲陽極法。電蝕防止法，主要是避開雜散電流區(qū)，提高被干擾管段絕緣防腐層質量，并在雜散電流源設施上采取措施，使漏泄電流減小到最低限度，并對干擾管道作排流保護，即將雜散電流從被干擾管道排回產生漏泄電流的電網中，以消除雜散電流對管道的腐蝕，主要分直接排流、極性排流和強制排流三種。

3.3 管道內的防腐技術

管道內所輸送物質中含有多種腐蝕性介質，需要采取特殊的技術處理，目前主要采用的是緩蝕劑防腐。緩蝕劑主要是通過改變被腐蝕的管道金屬表面的狀態(tài)，從而使腐蝕過程放緩，腐蝕率下降。緩蝕劑具有用量少、效率高、可多次循環(huán)使用的優(yōu)點，合理使用緩蝕劑是防止金屬在環(huán)境介質中發(fā)生腐蝕的有效方法。緩蝕劑技術具有良好的效果和較高的經濟效益，是防腐蝕技術中應用最廣泛的方法之一。

4 、管道防腐需要注意的問題

首先要重視材料的選擇。對于油氣儲運管道材料主要要考慮焊接性、韌性和強度；至于防腐材料，應滿考慮粘合性，電絕緣性和耐土壤腐蝕性，要注意根據工程實際情況選擇適宜的材料。其次，在生產期間要做好質量控制工作，提高施工的技術水平，同時對管道要及時的檢查和維護。

結語

我國經濟的提升離不開能源的應用發(fā)展，油氣儲運工程也受到了越來越廣泛的關注。管道是油氣運輸的主要載體，其防腐問題對能源的順利輸送產生直接的影響，石油工作者應當重視管道的防腐工作。油氣輸送管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的因素繁雜，不同的介質對管道的腐蝕程度不同。為了避免油氣儲運過程中出現(xiàn)管道腐蝕的情況，油氣企業(yè)在油氣儲運管道的選擇和施工時，應當充分考慮導致管道出現(xiàn)腐蝕情況的因素，有針對性的合理選擇管道防腐方法，保證油氣運輸過程中油氣和管道的安全與穩(wěn)定。

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