淺析石油埋地管道腐蝕問題及防腐策略

李云閣(四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川 瀘州 646000)

0 引言

由于石油管道的工作性質(zhì)比較特殊，長期被埋在地下，所以可能會受到多重外界因素的干擾而發(fā)生腐蝕問題，有一定概率會誘發(fā)石油泄漏問題。為了保障石油運(yùn)輸開采效率，石油企業(yè)務(wù)必要積極探究石油埋地管道腐蝕問題的解決策略，推動石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 誘發(fā)石油埋地管道腐蝕問題的關(guān)鍵因素

在石油開采運(yùn)輸?shù)倪^程中，由于運(yùn)輸管道長期埋藏于地下，所以導(dǎo)致管道腐蝕的因素是來自多方面的。為了規(guī)避管道腐蝕對于石油開采效率的負(fù)面影響，只有企業(yè)方面必須結(jié)合實際情況對誘發(fā)腐蝕問題的重點因素進(jìn)行分析。具體來說，石油埋地管道腐蝕的影響因素主要有以下幾種。

1.1 溫度因素

結(jié)合對以往石油埋地管道質(zhì)量問題的分析，發(fā)現(xiàn)溫度在絕大多數(shù)情況下都是導(dǎo)致管道腐蝕的罪魁禍?zhǔn)?。一般情況下，外部溫度會隨著季節(jié)變化而變化，并直接聯(lián)動石油管道中介質(zhì)的溫度變化。在內(nèi)外部溫度的共同作用下，石油埋地管道會呈現(xiàn)出不同程度的腐蝕問題?？陀^來說，在外部環(huán)境溫度越高的區(qū)域，管道的腐蝕程度可能越為嚴(yán)重。所以，各大石油企業(yè)在削弱溫度對于管道質(zhì)量的影響時，往往會選擇增加管道的埋設(shè)深度，借此來保障管道的安全性與可靠性，規(guī)避腐蝕問題。

1.2 土壤因素

結(jié)合我國現(xiàn)階段的石油企業(yè)埋地管道鋪設(shè)情況來說，其所選擇的埋地管道大多為金屬材質(zhì)，會由于土壤因素的干擾而出現(xiàn)腐蝕情況。在土壤中，土壤中腐蝕性物質(zhì)含量層次不齊，在腐蝕性物質(zhì)含量較高的土壤中埋設(shè)石油管道，那么在管道和腐蝕性物質(zhì)長期接觸的情況下，就會導(dǎo)致管道的腐蝕，進(jìn)而誘發(fā)石油泄漏事故。倘若相關(guān)人員不能在第一時間發(fā)現(xiàn)由于土壤因素所導(dǎo)致的金屬管道腐蝕問題，那么極有可能會導(dǎo)致大量的石油資源浪費(fèi)，影響石油資源的傳輸質(zhì)量。

1.3 管道材質(zhì)與焊接

石油管道一般為予做防腐施工的金屬材質(zhì)，鋪設(shè)工程規(guī)模巨大，覆蓋范圍較廣。石油企業(yè)在建設(shè)石油埋地管道工程的過程中，往往會選擇焊接的方式來連接管道，但是受到管道材質(zhì)的制約，如果相關(guān)人員不能夠精準(zhǔn)把握焊接工藝，且對焊接接口部位防腐施工不到位，不能實現(xiàn)對管道質(zhì)量的實施把控，那么可能不僅會導(dǎo)致石油埋地管道的腐蝕問題，可能還會釀成嚴(yán)重的安全事故，在一定周期內(nèi)干擾石油埋地管道的正常使用。

1.4 油氣腐蝕

隨著使用年限的逐漸增加，石油埋地管道內(nèi)部所傳輸?shù)氖徒橘|(zhì)也會產(chǎn)生一定的腐蝕性，雖然在短時間內(nèi)不會對石油埋地管道造成本質(zhì)性影響，但隨著時間的推移其對石油埋地管道所發(fā)生的腐蝕作用會逐漸累積。石油介質(zhì)中含有的硫化合物比重參差不齊，其腐蝕性極強(qiáng)，少量的硫化合物很難對管道質(zhì)量造成影響，但是積少成多、在不斷的接觸下會導(dǎo)致管道內(nèi)壁率先腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致管道的腐蝕程度不斷蔓延。

2 石油埋地管道腐蝕的問題影響

石油埋地管道的埋設(shè)情況直接關(guān)乎著石油開采的效率，一旦出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象將會在很大程度上限制石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。而且，腐蝕現(xiàn)象直接對石油開采運(yùn)輸?shù)陌踩约吧鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)具有不良影響，值得相關(guān)單位對此予以高度重視。

2.1 收益影響

站在石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展角度考慮，石油埋地管道腐蝕問題對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益具有十分顯著的負(fù)面影響。一旦管道出現(xiàn)大面積的腐蝕現(xiàn)象，企業(yè)的相關(guān)部門就不得不對之展開維護(hù)作業(yè)，導(dǎo)致企業(yè)的維護(hù)成本上升，經(jīng)濟(jì)收益縮減。而且，當(dāng)石油埋地管道的腐蝕程度累積到一定水平，會直接誘發(fā)管道泄漏問題，為企業(yè)帶來比較直接的經(jīng)濟(jì)損失?？v觀世界各地區(qū)的石油企業(yè)發(fā)展進(jìn)程，埋地管道泄漏現(xiàn)象為企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失不勝枚舉。除此以外，這一問題還有一定概率會導(dǎo)致企業(yè)的油氣應(yīng)用效率降低，導(dǎo)致實際獲取能源量和實際開采量之間的誤差頻繁出現(xiàn)，長此以往將會嚴(yán)重削減企業(yè)的實際收益。

2.2 安全影響

受到石油自身性質(zhì)的影響，石油開采和運(yùn)輸工作本就具備較高的風(fēng)險系數(shù)。當(dāng)發(fā)生石油埋地管道腐蝕現(xiàn)象時，由于石油具有可燃性，在泄露之后會為周邊地區(qū)埋下嚴(yán)重的安全隱患。比如說，倘若出現(xiàn)大面積的石油泄漏，可能會引發(fā)區(qū)域性火災(zāi)和爆炸等惡性事故，嚴(yán)重威脅到生產(chǎn)作業(yè)人員以及周邊人員的生命財產(chǎn)安全，導(dǎo)致建筑物損毀?？v觀以往的石油泄漏事故案例，無一不在社會范圍內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈反響，嚴(yán)重威脅到了石油企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行乃至社會經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。

2.3 生態(tài)影響

石油作為傳統(tǒng)的不可再生資源，在當(dāng)今的工業(yè)化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中同樣發(fā)揮著支柱作用。一般情況下，石油企業(yè)的人員可能會傾向于采用鉆井開采和后續(xù)加工的方式來提高油氣資源利用效率，解決當(dāng)今能源市場的供需失衡問題。但是，考慮到石油資源的成分構(gòu)成，一旦石油埋地管道發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕問題，導(dǎo)致石油泄漏，定然會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，釀成不可逆轉(zhuǎn)的后果。

3 石油埋地管道防腐策略

石油埋地管道防腐工作的開展直接關(guān)系到石油開采和運(yùn)輸質(zhì)量，關(guān)乎著石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，無論是出于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的角度考量，還是出于規(guī)避安全事故的考慮，石油企業(yè)務(wù)必要深入探究石油埋地管道的防腐策略，從根源上規(guī)避石油資源傳輸過程的系列問題。

3.1 涂刷防腐保護(hù)層

涂刷防腐保護(hù)層是現(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的一種石油埋地管道防腐技術(shù)，在實際應(yīng)用中主要以復(fù)合防腐材料和無機(jī)非金屬防腐材料的涂刷為主。其中，使用復(fù)合型防腐材料對管道的表面進(jìn)行涂刷，也就是直接在生產(chǎn)制造管道的過程中加入含有防腐性質(zhì)的粘合劑，從初始階段就強(qiáng)化管道的綜合防腐能力，提升管道的防腐性能。從某種角度來說，復(fù)合型防腐材料的涂刷是對石油埋地管道腐蝕問題的事先防控，在實際應(yīng)用中取得了十分喜人的成果。而無機(jī)非金屬防腐材料保護(hù)層的運(yùn)用主要是參考了無機(jī)物的穩(wěn)定性質(zhì)。比如說，玻璃和陶瓷等都是比較具有代表性的無機(jī)物產(chǎn)品，其穩(wěn)定性十分突出。倘若能夠為石油埋地管道選擇恰當(dāng)?shù)臒o機(jī)非金屬防護(hù)材料，不僅能夠有效隔離土壤和管道，避免土壤因素對管道質(zhì)量帶來的負(fù)面影響，而且還可以在一定程度上克服硫化合物物質(zhì)對管道的腐蝕，具有較強(qiáng)的防腐成效，能有效提升管道工程的使用壽命。所以，總的來說涂刷防腐保護(hù)層是一種以隔離為主的管道防護(hù)措施，能夠在一定程度上保障石油的穩(wěn)定運(yùn)輸。但是，防腐保護(hù)層的材料直接決定了管道的防腐性能，由此還需要施工企業(yè)在工作過程中對之進(jìn)行不斷探索。

3.2 使用緩釋劑

客觀來說，管道中石油的傳輸屬于流體類物質(zhì)的傳輸，因而從理論上來說緩蝕劑的應(yīng)用能夠取得比較令人滿意的效果。首先，緩釋劑的應(yīng)用能夠克服硫化合物等物質(zhì)對于管道內(nèi)壁的腐蝕作用，對管道內(nèi)壁施加一重防護(hù)，能夠提升管道使用的穩(wěn)定性和可靠性。但是，隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展完善，越來越多不同種類的緩釋劑逐漸被研制出來，這也就要求埋地管道防腐工作的負(fù)責(zé)人員結(jié)合實際情況對其進(jìn)行合理選擇。具體來說，現(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的緩蝕劑主要包括陽極性緩蝕劑陰極性緩蝕劑以及混合型緩蝕劑。其中，陽極型緩蝕劑具有一定的有毒有害性，在實際應(yīng)用過程中，若無法妥善控制用量可能會對生態(tài)環(huán)境造成污染，其主要應(yīng)用于金屬管道和合金類管道的防腐工作中。而同樣應(yīng)用于金屬管道與合金類管道防腐工作中的陰極型緩蝕劑，與之相比則性能更加優(yōu)良，具有持續(xù)性和安全性特征?；旌闲途徫g劑的構(gòu)造成分存在差異，需要相關(guān)人員結(jié)合實際情況酌情選擇。但值得注意的是，緩釋劑在石油埋設(shè)管道工程建設(shè)的過程中僅對內(nèi)壁有保護(hù)作用，而對其他因素所導(dǎo)致的管道表層無計可施。因此，現(xiàn)在實際應(yīng)用中，相關(guān)人員不妨采用外層防腐涂層以及內(nèi)部緩蝕劑綜合使用的方式來實現(xiàn)防腐處理，雙管齊下，全面提升管道整體的防腐能力，延長地下管道的使用壽命。

3.3 改造土壤

在石油埋地管道正式投用以后，石油企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人也就很難再對其施加防腐干預(yù)處理，所以考慮到土壤中腐蝕性物質(zhì)對石油埋地管道的負(fù)面效用，相關(guān)人員可以采用適當(dāng)?shù)耐寥栏脑旒夹g(shù)對這一問題進(jìn)行規(guī)避。具體來說，相關(guān)人員可以對土壤內(nèi)部的腐蝕性物質(zhì)進(jìn)行具體分析，通過釋放一定量的微生物對這類物質(zhì)進(jìn)行分解。與此同時，為了確保土壤改造基礎(chǔ)應(yīng)用的萬無一失，石油企業(yè)技術(shù)人員可以結(jié)合其他管道防護(hù)技術(shù)共同開展防腐工作，全面保障石油運(yùn)輸管道的質(zhì)量。

3.4 注重管材選擇

抗腐蝕性能較強(qiáng)的埋地管道的應(yīng)用能夠從源頭上規(guī)避管道腐蝕現(xiàn)象，是一種治標(biāo)治本的是由埋地管道防腐措施。所以，石油企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該具體對區(qū)域土壤的構(gòu)成成分以及石油中腐蝕性物質(zhì)成分進(jìn)行客觀分析，在此基礎(chǔ)上，對管道的材質(zhì)進(jìn)行合理選擇。除此以外，相應(yīng)負(fù)責(zé)人還有必要對環(huán)境因素進(jìn)行綜合勘測，明確管道材質(zhì)的防御性指數(shù)，確保其能夠在腐蝕性物質(zhì)的作用下正常完成石油的運(yùn)輸工作，并可以憑借較長的使用壽命為企業(yè)節(jié)約防腐成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 管道焊接質(zhì)量控制

在大規(guī)模的石油埋地管道鋪設(shè)工程中，涉及到大量的管道焊接工作。而管道焊接工作的不嚴(yán)密，將有可能導(dǎo)致裂紋和凹陷等現(xiàn)象的發(fā)生。因此，石油企業(yè)在組織相關(guān)單位焊接鋪設(shè)管道的過程中，必須結(jié)合實際情況加強(qiáng)對焊接質(zhì)量的控制，對其進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和細(xì)節(jié)檢查。與此同時，焊接區(qū)域所出現(xiàn)的裂紋和凹陷現(xiàn)象會使腐蝕性因素有機(jī)可乘，導(dǎo)致管道的腐蝕現(xiàn)象在一定范圍內(nèi)迅速蔓延。所以，管道焊接的設(shè)計人員首先要結(jié)合管道運(yùn)輸工程量合理設(shè)計并選擇焊接工藝，管道焊接施工人員要在實際施工中保障焊接區(qū)域的光滑性與平整度，后期質(zhì)量檢測人員則應(yīng)該按照設(shè)計要求嚴(yán)格把關(guān)，在多方人員的一致配合下保障石油資源輸送的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，石油埋地管道腐蝕問題是關(guān)乎石油資源開采效率的重要問題。因此，石油企業(yè)必須認(rèn)識到誘發(fā)管道腐蝕問題的系列因素，并在此基礎(chǔ)上制定行之有效的防腐策略，提高是由資源運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，推動工業(yè)化建設(shè)健康發(fā)展。