油氣儲運管道的防腐問題與對策

王 娟

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

隨著科學技術(shù)的發(fā)展和大量油氣資源被不斷發(fā)現(xiàn)，人們在油氣資源的開發(fā)和利用過程中，油田含水率也越來越高，以至于在生產(chǎn)、運輸和儲存中出現(xiàn)了非常嚴重的管道腐蝕情況。管道防腐是油氣管道儲運工作的重點關(guān)注內(nèi)容。近些年來隨著西氣東送戰(zhàn)略計劃的實施，人們在利用油氣保證經(jīng)濟增長，提高人民生活水平的過程中，也應(yīng)該將大量的時間和資源投入到油氣儲運工程中，只有這樣，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。

1 油氣儲運過程中管道被腐蝕的原因

1.1 外界因素

由于管道主要埋藏在土壤中，在這個線路上可能經(jīng)過許多不同的、具有復(fù)雜地質(zhì)的環(huán)境，會受到各種外界因素的影響和干擾，進而對管道的防腐工作造成了較大的障礙。腐蝕的因素通常都是溫度、介質(zhì)等。由于地域環(huán)境的差異性，以及土壤構(gòu)成成分的化學性質(zhì)不同，許多段落也會呈現(xiàn)出不同的腐蝕程度。加之介質(zhì)的腐蝕性，土壤中含有許多酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)，在不同地域和管道埋藏區(qū)間內(nèi)，土壤內(nèi)部元素也具有較大的差異性，這也是對管道造成腐蝕的重要因素。目前還沒有一個嚴格的判定管道腐蝕程度大小的標準，人們通常是根據(jù)兩方面內(nèi)容來判斷，一個是根據(jù)土壤的電阻，劃分成強、中、弱三個腐蝕等級。另一個則是根據(jù)土壤電阻率、土質(zhì)、含水量和酸堿度，劃分成強、中、弱、不腐蝕四個腐蝕等級。與此同時，水中具有的氧化物質(zhì)會對管道的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1.2 油氣的性質(zhì)

由于油氣具有各種各樣的性質(zhì)，其對管道產(chǎn)生的影響和腐蝕程度也是不同的。油氣本身的強氧化性會使得管道出現(xiàn)嚴重的腐蝕。同時油氣中含有的二氧化碳氣體在液體狀態(tài)下有著很強的酸性，隨之產(chǎn)生的電化學反應(yīng)會破壞管道金屬材料的晶格結(jié)構(gòu)，管道表面失去了保護層的隔離，經(jīng)過長時間的使用和運行，腐蝕現(xiàn)象會愈加的嚴重。

1.3 防腐措施不當

人們在對管道腐蝕問題進行研究后發(fā)現(xiàn)，造成這種現(xiàn)象的原因通常是防腐層失效。防腐層是利用物理方法和管道形成一個整體結(jié)構(gòu)，但是由于油氣輸送中會產(chǎn)生一定的化學反應(yīng)，出現(xiàn)防腐層與管道內(nèi)側(cè)分離和脫落的情況，沒有了防腐層的隔離，兩者之間出現(xiàn)了直接接觸，以至于腐蝕了管道金屬。此外隨著防腐層的長時間使用，會出現(xiàn)不同程度的穿孔、裂縫等現(xiàn)象，這樣也對管道產(chǎn)生了一定的腐蝕。

1.4 焊接不合理問題

油氣儲運管道是由許多節(jié)獨立的管道焊接而成的，因此，焊接的質(zhì)量也會影響到油氣儲運的效果，同時和管道的腐蝕問題有著非常緊密的聯(lián)系。對管道焊接問題進行研究不難發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)不合理問題的原因主要是所用管道材料和焊接技藝存在著較大的差異性。還有在焊接工作中，可能會出現(xiàn)焊接程序錯誤和失誤的問題，這些因素綜合起來都會影響焊接的效果，進而降低管道儲運的穩(wěn)定性和可靠性，出現(xiàn)油氣泄漏等問題。

2 油氣儲運管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

2.1 管道防腐層技術(shù)

近年來，人們在實際生產(chǎn)領(lǐng)域取得了較大的發(fā)展和進步，管道防腐技術(shù)也變得越來越成熟，在很多領(lǐng)域和行業(yè)內(nèi)都得到了有效的利用。其中最為直接的體現(xiàn)就是在西氣東輸戰(zhàn)略計劃中獲得了令人滿意的效果。管道涂層結(jié)合煤焦油瓷漆、三層聚乙烯、熔結(jié)環(huán)氧等材料的使用，在適用于管道路程較短的工程施工中，利用聚乙烯膠黏帶進行纏繞能夠取得較好效果。同時借助雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層技術(shù)，能夠有效增強冷彎管外防腐的效果。

2.2 管道內(nèi)部防腐技術(shù)

管道內(nèi)部的大量二氧化碳和硫化氫腐蝕性物質(zhì)，對油氣管道的儲運工作有著嚴重的影響，加劇了管道內(nèi)部的腐蝕程度。油氣是在水泡環(huán)境中，相對于其他地段管道非常容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。因此，為了解決這個問題，研究出了一種極為有效的管道緩蝕劑：CP-1型緩蝕劑，同時在相關(guān)監(jiān)測技術(shù)和系統(tǒng)的幫助下，人們能夠掌握詳細全面的容易出現(xiàn)腐蝕的管道路段信息，在科學理論指導下，使用防腐劑提高了管道防腐能力。

2.3 防腐層技術(shù)與陰極保護技術(shù)的結(jié)合

在埋地防護防腐材料的使用中，結(jié)合防腐層與陰極保護這兩種技術(shù)能夠顯著改善油氣儲運管道的腐蝕情況。陰級保護技術(shù)和涂料技術(shù)相配合，屬于電化學保護方法，其主要是運用了電化學腐蝕的原理，把管道內(nèi)部的氧化反應(yīng)集中在陽極，利用犧牲陽極或是犧牲金屬部件產(chǎn)生保護作用，抑制陰極的氧化反應(yīng)。此項技術(shù)需要陰極和陽極兩者共同存在并用水或土壤作為發(fā)生電化學反應(yīng)的電介質(zhì)。創(chuàng)造一個可以導電的線路環(huán)境，同時利用外加電流的方法，將電流通過土壤或者水介質(zhì)導向被保護的陰極部位，進而使得金屬表面的陰陽極電位相同，同時還要低于周圍環(huán)境，將該金屬作為環(huán)境中新的陰極來使用。

3 分析我國防腐技術(shù)提出的建議

3.1 使用性能優(yōu)異的管材和防腐材料

在選擇油氣儲運管道材料方面，首選要查看的就是其是否具有良好焊接性、抗腐蝕性和高強度等優(yōu)異性能。在選擇防腐材料方面，應(yīng)該本著具有良好黏合性、透氣性、絕緣性的原則，同時還要保證其具有較低的透水性能。根據(jù)管道路段所處區(qū)域的環(huán)境溫度和濕度等情況，選擇符合要求的涂層物質(zhì)。在應(yīng)用過程中，要嚴格按照實際情況所要求的標準，使用對應(yīng)的防腐材料。

3.2 積極學習國外先進技術(shù)

現(xiàn)階段我國在油氣儲運管道的防腐技術(shù)上已經(jīng)取得了較大的突破和發(fā)展，甚至有的技術(shù)在世界上是處于領(lǐng)先地位的，但是從整體來看，目前掌握的管道防腐技術(shù)和相關(guān)材料的生產(chǎn)和制造技術(shù)和其他發(fā)達國家還有著不小的差距。特別是在針對防腐涂層成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定的問題研究上，應(yīng)該努力學習發(fā)達國家的先進技術(shù)和經(jīng)驗，確保在未來的激烈市場競爭環(huán)境中站穩(wěn)腳跟。實現(xiàn)上述目標的有效方法就是國家要提高對此方面的重視程度，并不斷投入更多的科研經(jīng)費，根據(jù)實際情況和形勢，研發(fā)出先進的防腐技術(shù)。在生產(chǎn)方面，一定要做好質(zhì)量的管理和控制工作，將其中存在的難以解決的腐蝕問題，詳細地總結(jié)出來并上報到相應(yīng)的科研單位，進而找到合適的解決辦法。與此同時，要重點關(guān)注防腐涂層與陰極電位保護配合防腐的研究工作，以增加管道的有效使用時間。

3.3 合理控制溫度

通過對油氣儲運過程中的溫度進行有效控制和調(diào)整，確保相應(yīng)的油氣儲運管道運行環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性，使其保持一個良好的溫度水平，避免出現(xiàn)溫度過低的異常情況使得油氣凝固的問題，或者由于溫度過高出現(xiàn)能耗增大的問題。由此可以看出，合理控制溫度在油氣儲運過程中具有非常重要的意義。此外，熱媒水盤管換熱是利用較多的一種控溫方法，其產(chǎn)生的實際效果也是令人滿意的。油氣儲運管道內(nèi)不同的溫度產(chǎn)生壓力也是不一樣的，因此，在溫度控制過程中還要注意對壓力進行有效的控制和調(diào)整，確保其運行的穩(wěn)定性和高效性。

4 結(jié)語

近年來，能源問題成為了世界上所有國家關(guān)注的重點內(nèi)容，其在國家戰(zhàn)略層面中占有著重要地位，目前人們也在積極的尋找高效、節(jié)能、環(huán)保的能源資源。現(xiàn)階段大部分國家的油氣儲運還是借助管道輸送的方式來實現(xiàn)，在短時間內(nèi)無法找到可替代的能源時，只能在降低管道的輸送成本和提高輸送効率方面上做研究。解決腐蝕問題能夠顯著增加管道的有效使用時間，因此也就能夠降低輸送的成本和提高輸送的效率。大力發(fā)展新型防腐技術(shù)，有效避免管道的腐蝕現(xiàn)象，具有非常重要的研究價值。