長輸油氣管道腐蝕的因素分析與防腐對策探討

魏竟

摘 要 油氣長輸管道運(yùn)輸是原油、天然氣等長距離運(yùn)輸?shù)淖罨镜姆绞?，然而因管道布線于地面之下，很容易受到腐蝕，在加上油氣本身所具備的的化學(xué)腐蝕等容易造成油氣管道因腐蝕導(dǎo)致的泄露、爆炸等災(zāi)難，因此，需要在長輸油氣管道腐蝕因素分析的基礎(chǔ)上，采用合理的防腐技術(shù)，加強(qiáng)管理，以保障油氣管道的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 長輸油氣管道 腐蝕因素 防腐措施

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1長輸油氣管道腐蝕類型及機(jī)理

根據(jù)大量實(shí)例可以看出，管道內(nèi)腐蝕主要受到管材質(zhì)量、輸送介質(zhì)以及管道防腐水平的影響，管道內(nèi)發(fā)生腐蝕的類型主要有均勻腐蝕、坑蝕、應(yīng)力腐蝕、沖刷腐蝕等幾類：一是均勻腐蝕是由于天然氣中含有一定的水汽，在一定條件下，天然氣中的水汽凝結(jié)在管壁形成水膜，硫化氫和二氧化碳等酸性氣體溶于水膜中，對管道產(chǎn)生腐蝕;二是管道鋼在氣相和液相環(huán)境中都有可能發(fā)生坑蝕，如管壁腐蝕物不均勻、硫及多硫化物的沉積、腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜出現(xiàn)結(jié)晶剝裂等都有可能產(chǎn)生坑蝕;三是在含濕硫化氫的天然氣介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕主要是硫化物應(yīng)力腐蝕開裂，硫化氫水解后吸附在鋼表面的HS-會(huì)加速陰極放氫，從而導(dǎo)致材料韌性下降、脆性增加，在應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料屈服強(qiáng)度的情況下發(fā)生滯后斷裂;四是在氣體流速較高時(shí)，管道鋼遭受沖刷腐蝕也比較嚴(yán)重，由于腐蝕產(chǎn)物被直接沖擊的氣流帶走，新的金屬面不斷裸露，從而加速了腐蝕。

2長輸油氣管道腐蝕的因素分析

2.1油氣管道的化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕在油氣管道的腐蝕中，是常發(fā)的因素之一。油氣管道的金屬表面與非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用，就容易對油氣管道造成危害，造成這種危害的原因就是化學(xué)腐蝕。在化學(xué)腐蝕當(dāng)中，因?yàn)榕c金屬材質(zhì)發(fā)生關(guān)系的物體不一樣，又可以分為氣體腐蝕和溶液腐蝕。氣體腐蝕主要是指油氣管道在氣體當(dāng)中，與某類物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，造成了腐蝕危害，導(dǎo)致油氣管道的腐蝕。

2.2油氣管道的電化學(xué)腐蝕

不同于化學(xué)腐蝕，油氣管道與電解質(zhì)也容易產(chǎn)生電化學(xué)作用而造成腐蝕。引起這種腐蝕的原因在于油氣管道在電解質(zhì)中形成了腐蝕原電池，伴隨著電流的流動(dòng)，就容易產(chǎn)生電腐蝕。油氣管道埋藏在地表下面，管道與附近的土壤、水、濕冷氣體的接觸，容易造成外表面腐蝕，而油氣管道在運(yùn)輸過程中，因污水、油氣的作用產(chǎn)生的內(nèi)腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕的范疇。

2.3油氣管道的應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是在電化學(xué)腐蝕之后滋生的一種衍生腐蝕，在電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生后，它會(huì)與機(jī)械、微生物等產(chǎn)生作用，在這種作用下，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，應(yīng)力腐蝕雖然是一種衍生腐蝕，但它的威力也是很大的，容易造成油氣管道的開斷裂的情況出現(xiàn)，可以說應(yīng)力腐蝕對于油氣管道的運(yùn)輸安全來說，是非常大的一個(gè)挑戰(zhàn)與危威脅。

2.4油氣管道的土壤腐蝕

油氣管道長期埋藏在地表下面，長期與土壤接觸，很容易產(chǎn)生土壤腐蝕。引起土壤腐蝕的原因也比較多樣，其中比較明顯的是水分、空氣、液體，電流等。土壤中的水分、鹽類物質(zhì)、空氣等，在長期接觸油氣管道時(shí)，會(huì)讓后者產(chǎn)生電解質(zhì)的離子導(dǎo)電特性，造成對油氣管道的腐蝕。土壤中還存在某些比較雜散的電流，這些電流流過油氣管道，也容易發(fā)生電解質(zhì)作用。土壤中還富含細(xì)菌等微生物，這些微生物的新陳代謝作用，會(huì)造成油氣管道的腐蝕。

3預(yù)防長輸油氣管道腐蝕的措施探討

3.1涂層防護(hù)

防蝕涂層作為公認(rèn)的防護(hù)方法已廣泛用于埋地管道的腐蝕控制。涂層作為腐蝕控制的第一道防線，其作用是將管體金屬基體與具有腐蝕性的土壤環(huán)境隔離，同時(shí)為附加陰極保護(hù)的實(shí)施提供必要的絕緣條件。此外，管道涂層在涂裝、運(yùn)轉(zhuǎn)裝卸、下溝回填以及投產(chǎn)運(yùn)行后不可避免會(huì)出現(xiàn)缺陷。主要做好防蝕涂層、復(fù)合涂層、三層聚乙烯/聚丙烯涂層、環(huán)氧粉末涂層、液體聚氯脂涂層等。

3.2陰極保護(hù)

陰極保護(hù)應(yīng)用于管道始于上世紀(jì)三十年代，到五十年代中期已成為較成熟的防蝕技術(shù)，被世界各國廣泛采用。在我國應(yīng)用也已有五十年的歷史。對于埋地管道陰極保護(hù)是作為附加保護(hù)方式對涂層破損處的管體金屬提供防蝕保護(hù)的。絕大多數(shù)管道工程采用了外加電流陰極保護(hù)方式，也有部分管道工程或部分管段采取了犧牲陽極保護(hù)方式。具有施工簡單，安裝工作量小，對鄰近地下金屬構(gòu)筑物不產(chǎn)生干擾影響，同時(shí)對雜散電流干擾能起到接地排流作用，管理也方便等優(yōu)點(diǎn)。

3.3緩蝕劑防護(hù)

緩蝕劑保護(hù)是在腐蝕環(huán)境中，通過添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕速度的物質(zhì)以保護(hù)金屬的方法。采用緩蝕劑防腐蝕，由于使用方便、投資少、收效快，因而對于燃?xì)夤艿赖姆栏泻軓V闊的前景。在緩蝕機(jī)理上，緩蝕劑是通過緩蝕劑分子上極性基團(tuán)的物理吸附作用或化學(xué)吸附作用，使緩蝕劑吸附在金屬表面。改變金屬表面的電荷狀態(tài)和界面性質(zhì)，使金屬表面的能量狀態(tài)趨于穩(wěn)定化，從而增加腐蝕反應(yīng)的活化能，使腐蝕速度減慢;被吸附的緩蝕劑上的非極性基團(tuán)，尚能在金屬表面形成一層疏水性保護(hù)膜，此膜阻礙著與腐蝕反應(yīng)有關(guān)的電荷或物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，故能使腐蝕速度減小。

3.4加強(qiáng)油氣管道腐蝕監(jiān)控與管理

在油氣管道的運(yùn)輸過程中，要加強(qiáng)對管道腐蝕的監(jiān)控與管理，對油氣管道運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，對周邊環(huán)境比較復(fù)雜的油氣管道實(shí)行特殊監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將這些監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總，形成一套比較常規(guī)的監(jiān)測方法。同時(shí)要加強(qiáng)對油氣管道的腐蝕技術(shù)的管理，成了專門部門，研究開發(fā)新的防腐技術(shù)，加強(qiáng)管道的防腐管理，將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到管道防腐的監(jiān)控與管道當(dāng)中。

4結(jié)束語

長輸油氣管道的安全是保障我國油氣生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，因此需要對管道存在的腐蝕問題，加以研究，根據(jù)腐蝕的不同成因，進(jìn)行分類處理，不斷改進(jìn)防腐技術(shù)，不斷加強(qiáng)管理與監(jiān)控，有效保障油氣管道的運(yùn)輸安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 殷麗秋等.油氣管道的腐蝕行為與防護(hù)技術(shù)[J].當(dāng)代化工，2013（06）.