油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)與防腐措施初探

付偉林

摘 要：天然氣與石油資源是一種不可再生能源，在對(duì)其進(jìn)行利用時(shí)，通常采取管道運(yùn)輸?shù)姆绞健９艿肋\(yùn)輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)：成本低、效率高，目前，已經(jīng)成為油氣輸送的主要形式。但管道運(yùn)輸受到外界因素和內(nèi)部因素的雙重影響，很容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。本文主要對(duì)油氣管道腐蝕的類型和機(jī)理進(jìn)行分析，從而提出油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)和防腐措施，希望減少油氣管道的腐蝕現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：油氣管道；腐蝕檢測(cè)技術(shù)；防腐措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.013

隨著油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，油氣管道輸送成為了主要的運(yùn)輸方式。但是在運(yùn)輸過(guò)程中，腐蝕現(xiàn)象相對(duì)嚴(yán)重，這阻礙了油氣管道的使用，甚至?xí)l(fā)安全問(wèn)題。油氣管道腐蝕的直接結(jié)果是造成油氣泄露，由油氣泄露引發(fā)的事故的比重較大。為了降低事故的發(fā)生率，應(yīng)該采取防腐措施，并結(jié)合油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)，對(duì)油氣管道進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。油氣管道腐蝕是油氣企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題，也是石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題，因此，需要加大人力、財(cái)力、精力，不斷對(duì)其進(jìn)行探究，以期解決腐蝕問(wèn)題。

1 油氣管道腐蝕的類型和機(jī)理

（1）腐蝕類型。經(jīng)過(guò)調(diào)查顯示，我國(guó)的油氣管道的平均使用壽命是有限的，一旦超出期限，便會(huì)出現(xiàn)腐蝕等一系列現(xiàn)象。對(duì)于油氣管道腐蝕來(lái)說(shuō)，它與油氣管道的材質(zhì)息息相關(guān)，發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的本質(zhì)是油氣管道中的某些成分與空氣中的元素相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果。管道腐蝕可分為不同的類型，本文主要以下幾種進(jìn)行探討：氧氣腐蝕，管道的鐵與空氣中的氧氣和水發(fā)生氧化作用；H2S腐蝕，它是一種弱酸，在酸性條件下，管道很容易發(fā)生腐蝕；土壤腐蝕，由于油氣管道深埋于地下，長(zhǎng)時(shí)間受到土壤環(huán)境的制約。

（2）腐蝕機(jī)理。管道腐蝕的類型與它的腐蝕機(jī)理息息相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，造成油氣管道腐蝕的主要原因是油氣管道與周圍的環(huán)境發(fā)生了某種反應(yīng)。另外，如果管理不當(dāng)，也會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí)，如果存在質(zhì)量問(wèn)題或者未能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在投入使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題。油氣管道的材質(zhì)也是產(chǎn)生腐蝕的原因之一，如果油氣管道存在著較多的非金屬成分，會(huì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。與此同時(shí)，外界因素如溫度、水分達(dá)到一定的程度時(shí)，會(huì)為油氣管道腐蝕提供動(dòng)力。此外，在對(duì)管道進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，如果不能平衡與環(huán)境的關(guān)系，將會(huì)嚴(yán)重影響油氣管道的使用。

2 油氣管道腐蝕的檢測(cè)技術(shù)分析

2.1 外防腐層檢測(cè)技術(shù)

外防腐層檢測(cè)是腐蝕檢測(cè)的關(guān)鍵，外防腐層檢測(cè)技術(shù)的服務(wù)對(duì)象是油氣管道的外防腐層，通過(guò)檢測(cè)，能夠直觀的體現(xiàn)出油氣管道的腐蝕情況。外防腐層檢測(cè)技術(shù)包括多種，本文主要對(duì)較為常用的幾種進(jìn)行分析：一，電位梯度法，它主要以信號(hào)為載體，一旦發(fā)生破損，將會(huì)在管道周圍形成電源電場(chǎng)，從而確定其位置。它便于操作、可行性和準(zhǔn)確度高。二，磁場(chǎng)分布法，這種方法容易受外界因素的干擾，會(huì)受到管道的埋藏深度的限制，且測(cè)量相對(duì)不精確。三，等效電流梯度法，通過(guò)增加電流、對(duì)比等效電流值進(jìn)行檢測(cè)，這種方法的主要缺陷就是很難確定具體的腐蝕部位。四，多頻管中電流法（PCM），該方法通過(guò)對(duì)于狡辯電流梯度法的利用，在管道和大地之間施加某一個(gè)頻率的正弦電壓，并且向待檢測(cè)的管道發(fā)射檢測(cè)信號(hào)電流，然后通過(guò)管道上方地面的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)對(duì)于管中電流的變化加以換算，對(duì)于管道支線位置和破損缺陷有效地加以判斷。

2.2 管體檢測(cè)技術(shù)

管體的檢測(cè)技術(shù)能夠直接判斷腐蝕情況，一般來(lái)說(shuō)，油氣管道深埋于地下，要想對(duì)管體進(jìn)行檢測(cè)，需要首先明確管體的檢測(cè)技術(shù)。管體檢測(cè)技術(shù)包括三大類：直接檢測(cè)、內(nèi)檢測(cè)、不開(kāi)挖檢測(cè)。其中，最為常用的便是直接檢測(cè)法。直接檢測(cè)法雖然具有一定的缺陷，但實(shí)用性較高。目視法、滲透法的操作性較強(qiáng)、方便，但卻受到精確度的限制；而漏磁法雖然能夠保證精確度，但不適用于大面積的管道檢測(cè)。管體檢測(cè)技術(shù)相對(duì)較多，在實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇最優(yōu)的檢測(cè)技術(shù)，以提高效率和準(zhǔn)確度。

2.3 泄露檢測(cè)技術(shù)

泄露是油氣管道腐蝕中最為嚴(yán)重的問(wèn)題，因此，泄露檢測(cè)技術(shù)必不可少?，F(xiàn)階段，泄露檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為油氣企業(yè)和管道制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)和調(diào)試，檢測(cè)技術(shù)相對(duì)成熟，但缺乏一定的標(biāo)準(zhǔn)。直接觀察法、電纜法、電流梯度法是最為常用、有效的幾種方法。

3 油氣管道的防腐措施

3.1 合理選擇管道材質(zhì)

一般來(lái)說(shuō)，管道的材料由鋼材組成，在油氣輸送過(guò)程中，會(huì)與空氣、油氣中某些成分發(fā)生作用，從而影響管道的質(zhì)量和運(yùn)輸效率。因此，應(yīng)該選擇合理的管道材質(zhì)。玻璃鋼、塑料的性能相對(duì)穩(wěn)定，且具有環(huán)保性。但這兩種材質(zhì)仍然存在一定的缺陷，需要相關(guān)人員不斷探究，以獲取性能穩(wěn)定、承載力強(qiáng)的新型材料。

3.2 防腐涂層

防腐涂層能夠阻止管道的氧化，也是最為有效的防腐措施。防腐涂層主要對(duì)油氣管道起到保護(hù)作用，通常所用的防腐涂層包括以下幾種：聚乙烯、非金屬、納米材料。它們的原理相同，都是在管道內(nèi)、外部位涂不同材質(zhì)的防腐層，從而阻止油氣管道與外界因素和油氣的接觸，從根本上降低腐蝕現(xiàn)象。

3.3 電化學(xué)防腐

管道中產(chǎn)生電流是造成電腐蝕的主要原因，電化學(xué)防腐主要是對(duì)電流的電勢(shì)進(jìn)行改變，從而阻止管道腐蝕的發(fā)生。電化學(xué)防腐技術(shù)主要通過(guò)電極對(duì)管道進(jìn)行保護(hù)，降低管道端的電子流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)防腐的目的。

4 總結(jié)

油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)需要以電子技術(shù)為基礎(chǔ)，它是油氣管道評(píng)價(jià)的主要依據(jù)，通過(guò)油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)，能夠確定油氣管道的腐蝕位置和程度，便于后期的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)。油氣管道檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了油氣管道運(yùn)輸?shù)男?。目前，油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)仍然在不斷發(fā)展，但在檢測(cè)過(guò)程中，仍然會(huì)受到相關(guān)因素的限制，很大程度地制約了檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，因此，需要從多個(gè)方面采取防腐措施，以延長(zhǎng)油氣管道的使用壽命。

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