影響油氣管道的腐蝕因素分析與防護對策研究

呂佳璘

摘要：油氣集輸是繼石油開采后石油生產(chǎn)過程中的又一個重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到開采原油的質(zhì)量和經(jīng)濟效益，而這一環(huán)節(jié)又是遭遇腐蝕破壞最嚴重的環(huán)節(jié)之一。而土壤、雜散電流、微生物等對埋地管線也會造成很大的外腐蝕問題。油氣管道腐蝕問題遍及油氣開采、儲運等油氣生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，已成為制約油氣田安全與降本增效的重要因素。

關(guān)鍵詞：油氣管道;腐蝕;影響因素;防腐措施

文章首先對油氣管道腐蝕的影響因素進行了分析，并對油氣管道的防腐措施展開了相應的研討，旨在提升油氣管道的質(zhì)量，保證油氣管道正常運輸，希望為相關(guān)人員提供一定的參考價值。

1油氣管道腐蝕的影響因素分析

在油氣管道建設的過程中，管道周圍的介質(zhì)會對管道產(chǎn)生不同程度的腐蝕作用。對于不同的腐蝕介質(zhì)來說，其腐蝕強弱是不同的，所以在遠距離進行油氣管道運輸，就需要對其腐蝕性進行評定。

1.1土壤腐蝕

一般來說，油氣管道都是埋藏在地下的，這就難免會使管道被土壤所腐蝕。對于土壤介質(zhì)來說，由其引發(fā)的腐蝕大部分為電化學腐蝕，而影響土壤腐蝕的因素非常。在管道的深埋中主要的影響因素為土壤電阻率、還原電位及含鹽量的多少，另外地下水與空氣的含量、溫度的高低以及酸度的大小等也會造成管道的腐蝕。

1.2周圍介質(zhì)及溫度

管道周圍的物理性狀也會給管道造成一定的影響，如果管道周圍的土壤出現(xiàn)水分交替變化，或者地下水發(fā)生變化和植物根系的影響，都可能會造成管道的腐蝕情況出現(xiàn)。此外，如果溫度升高，管道腐蝕的速度也會加快，而溫度的高低取決于管道敷設的深度。因此，在埋置管道的過程中，一定要保證管道埋設深度的合理性，設定預埋深度，以減少管道腐蝕情況的發(fā)生。

1.3施工因素的影響

在油氣管道施工的過程中，施工因素也會給管道腐蝕帶來一定程度的影響。一般來說，影響管道腐蝕的因素主要有管道材料的質(zhì)量、施工操作人員的責任心以及施工技術(shù)水平。因此，在實際施工的過程中，如果無法充分結(jié)合施工因素與具體的施工環(huán)境，就會對施工質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響，進而引發(fā)管道質(zhì)量問題。

2油氣管道的防腐措施

2.1涂抹防腐絕緣層

防腐絕緣層是埋地輸油管道防腐技術(shù)措施中重要的組成部分，它可以將管道與外界土壤環(huán)境阻隔起來，從而實現(xiàn)對管道的保護作用，同時其還會對管道的運行與保護效果產(chǎn)生極大的影響。一般來說，常用的表面防腐材料主要包括石油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯塑料、粉末環(huán)氧樹脂、硬質(zhì)聚氨酷泡沫塑料等。對管道防腐層的基本要求主要有：第一，和金屬具有很好的粘結(jié)性;第二，電絕緣性能比較好;第三，防水與化學穩(wěn)定性比較好;第四，機械強度與韌性比較高，耐熱與抗低溫脆性比好;第五，耐陰極剝離性能好;第六，抗微生物腐蝕;第七，破損后易修復，并要求價格低和便于施工。

2.2陰極保護技術(shù)

通常來說，陰極保護的方法主要有兩種，分別為陽極法與強制電流保護法。針對口徑比較大的運輸管道來說，大部分采用強制電流為主、犧牲陽極為輔的陰極保護法。陰極保護法的防腐機理為：首先將適量的直流電輸入油氣集輸管內(nèi)，然后在管道的陽極裝置內(nèi)插入一個大陰極，以消除由于金屬成分不同而產(chǎn)生的電位差，腐蝕電流減為零，這樣就可以避免管道受到電化學腐蝕的作用。為了避免陰極保護電流出現(xiàn)流失的現(xiàn)象，就需要在管道進口與出口的位置設置電絕緣裝置。為防止管道防腐蝕層或絕緣接頭遭受需擊或電力故障而引起破壞，在絕緣接頭位置安裝鋅接地電池。在大型河流穿越段的兩岸邊各安裝一組鋅合金犧牲陽極以加強保護。陰極保護技術(shù)是埋地油氣管道土壤防腐控制的一項經(jīng)濟、有效的措施，它具有投資少、管線維護簡單等優(yōu)點，在埋地金屬管道等許多領域得到廣泛的應用，有效延氏了金屬管道設施的使用壽命。

2.3投放化學藥劑防腐

這里所說的化學藥劑主要包含殺菌劑、緩蝕劑以及降粘劑。對于殺菌劑來說，其主要在一些以微生物腐蝕為主的油氣管道中較為適用，它可以將各類微生物殺滅，具有很好的效果;而緩蝕劑則具有比較廣泛的使用范圍，按照腐蝕作用機理的不同，就應采用不同的緩蝕劑。緩蝕劑主要是通過氧化還原反應、沉淀反應以及吸附作用等各類化學反應，形成保護膜，阻止油氣水等對管道的腐蝕，它具有成本低、功能性強、適用性廣的特點;降粘劑主要是通過減少流體在管道內(nèi)的流動時間，從而降低與管道面的接觸時間來控制腐蝕，它一般應用于稠油的運輸過程中。

2.4非金屬管的應用

現(xiàn)階段，油氣管道中更多的采用穩(wěn)定性比較強的非金屬管材，而不再使用金屬管材。具體有如下幾種：第一，玻璃鋼管。玻璃鋼管具有雙面防腐、質(zhì)輕、耐腐蝕、小結(jié)垢、小易積砂、流動阻力小等特點，并且安裝較為方便、不會對水質(zhì)產(chǎn)生污染、具有較長的使用壽命。這種管道在聯(lián)合站中的管道中較為適用，具有非常廣闊的發(fā)展前景。同時，其也具有一些缺點，如強度小，易破損，維修工作量大;第二，尼龍管。尼龍管的優(yōu)點和玻璃鋼管大致相同，除此之外其還具有較強的耐磨性，并且造價比較低，只是普通鋼管價格的三分之一，主要用于聯(lián)合站污水的外輸管線。但是費用較高，施工周期，屬于適用性階段;第三，鋼骨架復合管。這種管是以鋼妊網(wǎng)活鋼板孔網(wǎng)為骨架，以高密度聚乙烯或聚內(nèi)烯為基料，經(jīng)擠出成型的鋼骨架增強塑料復合管。它綜合了鋼管和塑料管的雙重性能，具有雙面防腐、內(nèi)壁光滑小結(jié)垢、耐磨、抗拉仲強度高、絕熱性能好等特點，防腐效果優(yōu)良，現(xiàn)在正逐步推廣使用。

2.5加強管材選用及管道工程的質(zhì)量檢測

在對管材進行選擇時，應對石油管線的施工環(huán)境進行充分的考慮，并要避免土壤腐蝕性、周圍介質(zhì)的物理化學性質(zhì)、溫度、環(huán)境與施工條件等的影響。如果管道施工地點在沼澤與水網(wǎng)地帶，要想保護管道，就需要選用煤焦油瓷器或抗沖擊性好的材料。除此之外，還要做好油氣管道工程的質(zhì)量檢測工作，以免出現(xiàn)管材腐蝕的問題。對于相關(guān)部門來說，其可以建立管道腐蝕的防護質(zhì)量評估體系，通過這一體系來達到對管道地質(zhì)情況和環(huán)境條件的把握，減少管道腐蝕防腐性能對工程質(zhì)量的影響，達到對管道工程設計過程中的土壤狀況及防腐涂層的定期監(jiān)測。

3.結(jié)論與認識

總的來說，受多種因素的影響，油氣管道常常會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，這就會影響油氣管道的質(zhì)量，對其正常運輸產(chǎn)生一定的阻礙作用。所以，相關(guān)人員應對此加以重視，了解其腐蝕的影響因素，明確其腐蝕機理，以便采用合理的措施來實現(xiàn)管道防腐。

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