航空煤油輸油管道腐蝕因素分析及應(yīng)對(duì)措施

劉博勛

（中國(guó)航空油料有限責(zé)任公司吉林省分公司，吉林長(zhǎng)春 130504）

我國(guó)民用噴氣燃料中經(jīng)常使用的為3號(hào)燃料，這種透明液體的燃料是由直餾餾分后加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的。這種燃料的熱值較高且密度適宜，在燃燒的時(shí)候十分穩(wěn)定快速，并且能夠充分燃燒，燃燒時(shí)占用空間較小，燃燒過(guò)后積碳量少，不易結(jié)焦。這種燃料在溫度較低的環(huán)境中也能保持很好的流動(dòng)性，這使得在某些寒冷地區(qū)和高空飛行時(shí)也能保持燃料較好的流動(dòng)性。同時(shí)這種燃料的雜質(zhì)和有害物質(zhì)的含量極低甚至沒(méi)有，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，腐蝕小。

中國(guó)航油是目前國(guó)內(nèi)最大的航空煤油經(jīng)營(yíng)企業(yè)，是集航空煤油的收、儲(chǔ)、發(fā)直至安全加注到民用航空器中的全流程管理企業(yè)。目前該企業(yè)的航油轉(zhuǎn)輸主要采用油罐儲(chǔ)存、管線轉(zhuǎn)運(yùn)的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，主要使用管線為螺旋焊縫鋼管、直縫電阻焊鋼管和碳素鋼無(wú)縫鋼管，管線基本都是埋于地下，置于地上的概率和頻次非常低。當(dāng)自然環(huán)境較為惡劣時(shí)，會(huì)使得管道內(nèi)外較容易發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，這不僅會(huì)影響到管道的正常運(yùn)輸和企業(yè)的正常工作，還會(huì)帶來(lái)安全隱患，其中最主要的是管道的腐蝕隱患。這樣一來(lái)，對(duì)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失是小，其腐蝕隱患的存在會(huì)造成管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，嚴(yán)重的還會(huì)造成油品的泄漏、爆炸和燃燒，對(duì)公眾人身安全和生態(tài)環(huán)境的損壞才是最重要的。其導(dǎo)致的一系列危害和后果將是無(wú)法計(jì)量和想象的。

因此，運(yùn)輸管道的保護(hù)是企業(yè)關(guān)注和防范的關(guān)鍵，而管道的防腐、防壞是管道保護(hù)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)管道防腐技術(shù)的研究也要十分重視，將生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和研究緊密聯(lián)系到一起，延長(zhǎng)管道的應(yīng)用年限，油品的運(yùn)輸和生產(chǎn)工作也能夠更加得到保障。

1 輸油管道的腐蝕機(jī)理

1.1 化學(xué)腐蝕

物體因化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的變質(zhì)和腐爛即為化學(xué)腐蝕。當(dāng)金屬管道和空氣中O2、H2S、SO2、Cl2等氣體反應(yīng)時(shí)，會(huì)使管道的外部生成氯化物、氧化物、硫化物等。金屬在較高溫度的環(huán)境中更容易被空氣腐蝕，其中被腐蝕的過(guò)程如氧化會(huì)有脫碳現(xiàn)象出現(xiàn)，還會(huì)生成一層氧化皮。在較為干燥和溫度不會(huì)過(guò)高的環(huán)境中被腐蝕的幾率就會(huì)降低。其次，管道內(nèi)部所運(yùn)輸?shù)挠推分杏泻芏嘤袡C(jī)硫化物、環(huán)烷酸等，這些物質(zhì)就會(huì)對(duì)管道進(jìn)行化學(xué)腐蝕。

1.2 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕：是管道接觸到電解質(zhì)溶液時(shí)，在電化學(xué)作用下引起的腐蝕。其與化學(xué)腐蝕的原理是不同的。這種腐蝕的原理是原電池。置于地下的金屬管道周圍環(huán)境存在大量水、灰塵、CO2、SO2、HCl、NaCl等雜質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)與水融合后就形成了電解質(zhì)溶液，由于運(yùn)輸管道的材料也存在一定的雜質(zhì)，當(dāng)不同元素電位不同時(shí)，與電解質(zhì)溶液接觸后，運(yùn)輸管道上就會(huì)依附一層薄水膜。形成原電池是因?yàn)橥獠凯h(huán)境含有酸性介質(zhì)，水中的H+和OH-被電解出來(lái)，同時(shí)水中還會(huì)溶解的空氣中CO2、SO2等，提高了水溶液的酸性。此時(shí)管道表面被水中的H+、OH-、HCO3-、HSO3-等附著，形成原電池。含有酸性離子的為陰極，金屬管道中的鐵為陽(yáng)極，二者就會(huì)在外部環(huán)境的作用下產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。管道中的鐵離子和電子與溶液中Fe3+和OH-發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生Fe（OH）2，隨后Fe（OH）2被O2氧化為Fe（OH）3，F(xiàn)e（OH）3加上Fe2O3黏在鐵上面，鐵銹就形成了。

2 輸油管道防腐工藝的現(xiàn)狀

當(dāng)下航空煤油的輸油管道防腐技術(shù)已經(jīng)取得了相應(yīng)的成果和應(yīng)用。現(xiàn)有的工藝和材料能夠達(dá)到抗?jié)B透性強(qiáng)、黏結(jié)性好以及防腐蝕性優(yōu)等。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展和摸索，我國(guó)的管道防腐技術(shù)和工藝也逐步趨向成熟，其中包括涂抹防腐涂層、添加緩蝕劑、陰極保護(hù)等。在此基礎(chǔ)上，更多的新型防腐材料也正在被開(kāi)發(fā)研究并應(yīng)用。

我國(guó)現(xiàn)應(yīng)用的航空煤油運(yùn)輸管道的防腐還存在許多的不足。問(wèn)題主要存在于管道剩余壽命評(píng)估技術(shù)、成本花費(fèi)、跟蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)等。這些在發(fā)達(dá)國(guó)家還是相對(duì)成熟的和完善的。針對(duì)上述問(wèn)題，我們一方面對(duì)輸油管道的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控，另外鼓勵(lì)研究支出，推進(jìn)研發(fā)新的防腐工藝與材料，同時(shí)還需考慮其強(qiáng)度和焊接等相關(guān)性能，加快推進(jìn)輸油管道防腐事業(yè)。在實(shí)際工作和操作中，要根據(jù)管道所處的環(huán)境，如土壤等應(yīng)用適應(yīng)性的材料，以達(dá)到最優(yōu)的效果。

3 成品油輸油管道的防腐措施

3.1 緩蝕劑防腐

緩蝕劑是一種專用的防腐材料，添加于運(yùn)輸?shù)挠推分?，這種材料可以從油品端減少和預(yù)防其腐蝕管道的幾率。這種材料最大優(yōu)點(diǎn)在于其成本很低，但是也存在很多不足。首先，運(yùn)輸?shù)挠推分兴煞址倍?，且不同的成分?duì)管道都有腐蝕的可能，所以在選擇緩蝕劑時(shí)要根據(jù)油品，成分添加具有針對(duì)性的緩蝕劑，才能提高其對(duì)管道的防腐效果和作用，并加大后期維護(hù)工作。

3.2 涂層外防腐

輸油管道最重要和常用的防腐措施即為涂層外防腐。這種防腐方法不但簡(jiǎn)單而且比較有效。這種防腐方法是在金屬管道外涂抹防腐涂料，現(xiàn)常用的涂料主要為以下三種：①環(huán)氧涂層：其優(yōu)點(diǎn)就是防腐性能十分突出；②改性涂層：這種涂層是高新技術(shù)材料，其制作過(guò)程采用了納米技術(shù)，其最大的優(yōu)勢(shì)在于其防腐性能優(yōu)異且防水；③無(wú)機(jī)非金屬涂層：這種涂層是一種介質(zhì)，材質(zhì)為陶瓷類，只需將其涂抹于金屬管道的外壁就可發(fā)揮作用。

3.3 內(nèi)襯層防腐

輸油管道的內(nèi)外層防腐的重要程度相當(dāng)。對(duì)于內(nèi)層防腐來(lái)說(shuō)，其原理和方法與外層防腐差不多，也是選擇防腐涂料。內(nèi)層防腐材料應(yīng)用比較廣泛的有環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層、聚乙烯粉末涂層以及熱噴玻璃涂層等，其中熱噴玻璃涂層為近些年新研制和應(yīng)用的新型涂層，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于耐高溫。

3.4 陰極保護(hù)技術(shù)

這種方法經(jīng)常應(yīng)用的是強(qiáng)制電流法。這種方法應(yīng)用的前提是要符合陰極保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，確保有足量的電流；然后要保證輔助陽(yáng)極系統(tǒng)的使用壽命足夠長(zhǎng)，或在一定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)更新，以確保達(dá)到防腐的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

航煤管道防腐處理技術(shù)可以采用電流陰極保護(hù)法以及涂抹防腐涂層。防腐涂層對(duì)管道的影響較小，但是對(duì)管道的外壁防腐作用性較強(qiáng)，還是需要相關(guān)人員對(duì)新的防腐措施進(jìn)行研究與創(chuàng)新，提升其電絕緣功能、粘附力、耐應(yīng)力等。腐蝕現(xiàn)象一般出現(xiàn)在長(zhǎng)期使用的管道當(dāng)中，這需要人員有計(jì)劃地去檢查管道的使用情況，并加強(qiáng)埋地管道的防腐層修復(fù)技術(shù)的研究速度。在研究的同時(shí)，還要考慮對(duì)新型的添加劑進(jìn)行考慮，研究添加劑對(duì)緩解腐蝕的作用，延長(zhǎng)管道內(nèi)部腐蝕的時(shí)間。只有保證防腐技術(shù)不斷發(fā)展不斷創(chuàng)新，才能有效地提升管道的防腐蝕能力，確保管道的安全性，保證管道穩(wěn)定運(yùn)行。