油氣集輸管道腐蝕分析與對策研究

萬騰飛

摘要：研究油氣集輸管道的腐蝕原因及防腐技術(shù)措施，必須弄清楚腐蝕的原因，為了達到的防腐的效果，采取必要的防腐技術(shù)措施，抑制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，延長金屬管道的使用壽命，達到高效油氣集輸?shù)男枰?/p>

關(guān)鍵詞：油氣集輸;管道;防腐處理;措施

在我國快速發(fā)展的過程中，我國的油氣生產(chǎn)過程中，由于油氣中含有腐蝕性的介質(zhì)，很容易發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，引起管線的穿孔或者泄漏，給油氣集輸帶來安全隱患。因此，有必要研究油氣集輸管道的防腐問題，采取最優(yōu)的防腐處理措施，提高管道的耐腐蝕性能，提高管道的輸送效率，延長金屬管道的使用壽命，滿足油田生產(chǎn)的需要。

1.油氣集輸管道腐蝕的原因

1.1管道外部腐蝕

在油氣集輸?shù)倪^程中，管道外部長時間與具有腐蝕作用的物質(zhì)接觸，很可能發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，管道外部腐蝕類型重要有侵蝕反應(yīng)、溶解和原電池侵蝕等等。針對埋地管道而言，土壤中含有的腐蝕性物質(zhì)是導(dǎo)致管道腐蝕的重要因素，土壤中包含了氣、固、液三相，金屬管道在水和空氣的作用下形成導(dǎo)體作用，再加上土壤中氧氣分布不均衡導(dǎo)致的濃度差，最終發(fā)生原電池效應(yīng)，這就會極大地加快金屬管道的腐蝕速率，就侵蝕方式而言，導(dǎo)致金屬管道外部腐蝕的還有微生物、微電池以及宏觀電池反應(yīng)等等[3]。此外，金屬管道長時間在海水下工作，管道外部會與海水形成電解質(zhì)容易，由于管道材質(zhì)的差異就會導(dǎo)致不同區(qū)域形成電位差，并利用海水的導(dǎo)電性形成電路，這就會導(dǎo)致管道外部出現(xiàn)不同程度的原電池腐蝕。

1.2管道內(nèi)部腐蝕

通常情況下，管道內(nèi)部腐蝕與自然環(huán)境的聯(lián)系不大，油氣自身作用是導(dǎo)致管道內(nèi)部腐蝕的重要原因，二氧化碳和硫化氫是油氣的重要組成部分，硫化氫具有溶于水且與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特點，一旦油氣集輸管道內(nèi)部的金屬離子化，就會導(dǎo)致管道內(nèi)壁腐蝕，再加上氧氣的作用，將會產(chǎn)生次級化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)硫酸等強酸性物質(zhì)，勢必會加快管道內(nèi)壁的腐蝕。與此同時，由于硫化氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣不斷增多，這就會導(dǎo)致氫脆現(xiàn)象，隨著油氣集輸管道內(nèi)氫氣的含量不斷增多，管內(nèi)的氣壓也會隨之增大，極有可能造成管道破裂。此外，物理沖擊同樣是導(dǎo)致管道內(nèi)部腐蝕的因素之一，管道內(nèi)存在著一定的砂礫、氣體和流體，這樣就會形成多項流體，其中的細碎顆粒和氣體會對管道產(chǎn)生一定的沖擊力，沖掉腐蝕物，會加快管道內(nèi)部的腐蝕速度，影響油氣的正常傳輸。

2.油氣集輸管道的防腐處理措施

2.1油氣集輸管道的內(nèi)防腐措施

針對油氣集輸管道的運行特點，對管道的內(nèi)壁實施防腐技術(shù)措施，提高管道的耐腐蝕性能，延長金屬管道的使用壽命，使其更好地完成油氣集輸?shù)娜蝿?wù)。優(yōu)選特殊材質(zhì)的管道材料，如應(yīng)用合金鋼或者不銹鋼材質(zhì)，減少管道的腐蝕。防腐涂層處理，在金屬管道的內(nèi)部形成一層保護膜，防止腐蝕介質(zhì)的接觸，能夠延長管道的服役時間。通過在輸送介質(zhì)中加入緩蝕劑，延緩對管道的腐蝕，而達到防腐的效果。針對油氣集輸管線輸送的油氣的性能差異，優(yōu)選不同的油氣集輸管道材質(zhì)，使其達到最佳的防腐絕緣效果。應(yīng)用化學(xué)藥劑進行防腐設(shè)計，將緩蝕劑加入到輸送的介質(zhì)中，使其改變金屬的機械強度，減緩金屬的腐蝕，對金屬管道起到保護作用。選擇輸送介質(zhì)中加入少量的防腐緩蝕劑，就能達到更好的防腐效果，屬于經(jīng)濟適用的防腐技術(shù)措施。需要優(yōu)選緩蝕劑的種類，使其適應(yīng)油氣輸送環(huán)境的需要。目前我國使用的緩蝕劑的主要成分是有機物，有機胺及季銨鹽類的緩蝕劑均能夠達到較好的防腐效果。優(yōu)選的緩蝕劑必須與地層水具有良好的配伍性，不允許發(fā)生沉淀反應(yīng)，而堵塞管道或者油層的孔隙，而影響到油氣的開采效果。通過電鍍層進行內(nèi)壁的防腐處理，對金屬內(nèi)壁進行各種不同的電鍍處理，改善金屬管道的防腐特性。如果在鋼管的表面鍍錫，形成了陰極保護的防腐技術(shù)。而對金屬管道進行鍍鋅，就形成的陽極保護的防腐技術(shù)。當金屬鍍在金屬管道的表面后，就形成不同極性的保護形式，達到防腐的效果。涂料防腐技術(shù)措施的應(yīng)用，應(yīng)用防腐絕緣的涂料，對管道的內(nèi)壁進行涂層技術(shù)措施，也能夠達到預(yù)期的防腐效果。防腐涂料具有一定的親水增油的性能，使金屬管道的內(nèi)壁和腐蝕介質(zhì)之間具有一個隔離層，減少了金屬管道腐蝕的機會，避免腐蝕介質(zhì)的影響，而提高油氣集輸管道的運行效率。可以采用水泥砂漿的內(nèi)涂層技術(shù)，也可以應(yīng)用玻璃鋼管內(nèi)襯技術(shù)措施，環(huán)氧樹脂粉末的內(nèi)涂層技術(shù)措施等，實現(xiàn)了金屬管道的內(nèi)壁涂層防腐設(shè)計，達到預(yù)期的防腐效果。應(yīng)用雙金屬復(fù)合管技術(shù)措施，達到防腐絕緣的效果。玻璃鋼內(nèi)襯和陶瓷內(nèi)襯的復(fù)合管技術(shù)，達到最佳的防腐效果。復(fù)合管的防腐效果比較突出，同時能夠防止結(jié)垢的現(xiàn)象出現(xiàn)，缺陷就是復(fù)合管的生產(chǎn)加工費用偏高，導(dǎo)致油氣集輸?shù)某杀驹黾樱枰髦剡x擇。復(fù)合管防腐效果好，對鋪設(shè)工藝具有特殊的要求，否則很容易破壞玻璃鋼或者陶瓷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而影響到防腐效果。未來金屬管道內(nèi)壁防腐處理的發(fā)展方向，需要進一步研究管道的內(nèi)壁腐蝕的機理，進行新型緩蝕劑的研究，開發(fā)新型的內(nèi)壁防腐涂料，提高防腐涂料的性能指標，使其更好地達到防腐絕緣的效果，而且體現(xiàn)價格低廉的特點。

2.2油氣集輸管道的外防腐措施

對油氣集輸管道除了內(nèi)壁防腐處理外，對其外部也可以實施防腐處理，提高金屬管道的防腐性能，達到預(yù)期的使用效率?？梢詫τ蜌廨斔凸艿赖耐獗谶M行涂層處理技術(shù)措施，避免土壤及環(huán)境對金屬管道的腐蝕。也可以通過陰極保護技術(shù)措施的應(yīng)用，防止金屬管道產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，延長金屬管道的使用壽命，提高油氣集輸生產(chǎn)的效率。埋地管線一般承受水、電機土壤造成的腐蝕，容易引起土壤腐蝕及電化學(xué)腐蝕，使金屬管道形成原電池，而降低金屬管道的使用強度，容易引發(fā)泄漏事故，必須采取有效的處理措施，防止金屬管道的外壁腐蝕，才能提高金屬管道的使用效率。利用外壁的環(huán)氧樹脂的涂層技術(shù)措施，對埋地管線進行外壁的涂層處理，可以實施噴涂技術(shù)措施，將環(huán)氧樹脂均勻地涂在金屬管道的外壁上，使其達到最佳的防腐效果。三層的聚乙烯處理技術(shù)措施，利用聚乙烯材料對金屬管道進行處理，先后纏繞三層或者將聚乙烯材料噴涂到金屬管道外壁上，提高金屬管道的防腐特性，嚴重金屬管道的使用壽命。環(huán)氧樹脂的防腐涂層技術(shù)可以實施兩層的噴涂技術(shù)，而聚乙烯的處理技術(shù)可以進行三層，使處理效果更佳，提高金屬管道的防腐特性。對金屬管道實施陰極保護技術(shù)措施，是最佳的外壁防腐技術(shù)措施。可以在金屬管道上連接一個點位更負的金屬，使其成為原電池的陰極，將金屬管道保護起來，達到陰極保護的效果。也可以通過外加電源的方式，將一個金屬接到管道系統(tǒng)，使其成為陽極，而消耗被連接的金屬，將金屬管道保護起來，達到陰極保護的效果。

3.結(jié)論與認識

總而言之，在社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，人們的生活方式發(fā)生了很大的變化，對于油氣的需求量也在逐年上升，油氣集輸管道是油氣運輸?shù)闹匾ǖ?，是連接油氣田與用戶的重要橋梁。油氣集輸管道腐蝕嚴重影響著油氣的正常運輸，容易引發(fā)較大的安全事故，影響人們的生產(chǎn)生活，相關(guān)工程企業(yè)要積極分析導(dǎo)致油氣集輸管道腐蝕的原因，明確腐蝕破損的過程，并采取針對性措施防止管道發(fā)生腐蝕，從而延長油氣集輸管道的使用壽命，提高油氣運輸速率，推動社會經(jīng)濟健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]冉海波;試論油氣集輸管道腐蝕防治及應(yīng)用[J];化工管理;2015年18期

[2]張鄭;油氣集輸管道腐蝕的原因與對策[J];石化技術(shù);2018年02期

[3]劉龍澤;周可慶;黃樹軍;試論油氣集輸管道腐蝕防治及應(yīng)用[J];化工管理;2018年09期