石油天然氣管道腐蝕及其防護(hù)措施研究

（北京維科爾安全技術(shù)咨詢有限責(zé)任公司 北京 100000）

1.石油管道腐蝕原因分析

通常而言，石油天然氣管道往往會(huì)鋪設(shè)在地下，借助較遠(yuǎn)距離的管道進(jìn)行輸送作業(yè)，從而促使油氣輸送在經(jīng)濟(jì)性能方面得以提升。經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況探析，能夠看出管道輸送為最佳的方案，所以被極好的推廣應(yīng)用。而由于管道通常鋪設(shè)在地下，因此存在著較大程度上的土壤腐蝕，以及電化學(xué)腐蝕等，由此造成管道出現(xiàn)承壓能力和機(jī)械強(qiáng)度下降的情況，進(jìn)而造成油氣泄漏，并有可能帶來(lái)火災(zāi)等事故的出現(xiàn)，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因?yàn)樵谕寥览锎嬖谥g性的介質(zhì)，從而使得管道存在形成原電池的條件，造成腐蝕穿孔，給管道的安全造成危害。而在管道質(zhì)量方面，也會(huì)給整個(gè)輸送工作造成較大的負(fù)面影響。通常對(duì)金屬管道而言，往往會(huì)借助陰極保護(hù)技術(shù)展開(kāi)相應(yīng)的防護(hù)，而在管道施工過(guò)程中，假若存在著陰極保護(hù)質(zhì)量缺失的問(wèn)題，未能夠?qū)崿F(xiàn)較好的陰極保護(hù)效果，則是會(huì)造成管道出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的主要原因，并使得使用壽命大大降低。

在石油介質(zhì)中，存在著一定含量的硫元素，其為造成管道出現(xiàn)腐蝕的一個(gè)核心因素，因?yàn)樵屠锿辛蛟兀@就會(huì)造成管道中出現(xiàn)一定程度的硫沉淀化合物。就上述化合物來(lái)說(shuō)，其在一般情況下都會(huì)與管道中的鐵元素發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步生成硫酸亞鐵化合物，但是就這些硫酸亞鐵而言，其又包含著游離酸，這種狀況則又會(huì)造成水解反應(yīng)，基于上述使得腐蝕情況加劇。在天然氣輸送過(guò)程里，往往會(huì)存在著運(yùn)輸應(yīng)力，一旦該方面表現(xiàn)出一定當(dāng)程度的波動(dòng)，就會(huì)造成腐蝕的出現(xiàn)，并由此產(chǎn)生一些輕微破裂，當(dāng)時(shí)由此出現(xiàn)的小裂縫在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，則是會(huì)呈現(xiàn)出膨脹擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)，由此造成了最終的大型破口。

2.石油天然氣管道腐蝕防護(hù)技術(shù)

整體而言，在對(duì)管道腐蝕形式進(jìn)行劃分時(shí)，主要為兩種形式，也就是內(nèi)腐蝕和外腐蝕。由于管道腐蝕的情況存在著差異性，因此應(yīng)該借助有針對(duì)性的防腐蝕措施展開(kāi)作業(yè)?，F(xiàn)今，內(nèi)涂層技術(shù)得到了非常好的推廣應(yīng)用。通常來(lái)看，內(nèi)部防腐技術(shù)能夠劃分成幾種，主要為緩蝕劑技術(shù)、內(nèi)涂層技術(shù)以及復(fù)合管技術(shù)。具體就緩蝕劑技術(shù)而言，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用具體為，配比的緩蝕劑，并將其注入到管道里，從而達(dá)到腐蝕緩解的目的。而在內(nèi)涂層方面，該項(xiàng)技術(shù)起源于其他國(guó)家，現(xiàn)今得到了極好的推廣。然而由于進(jìn)入中國(guó)較晚，造成該技術(shù)在國(guó)內(nèi)一直處于停滯狀態(tài)，和先進(jìn)技術(shù)有著差距。現(xiàn)今，我國(guó)石油天然氣管道防輻射內(nèi)涂層主要包含環(huán)氧型、改進(jìn)環(huán)氧型、環(huán)氧酚醛型、聚氨酯型這幾類。而在第三種技術(shù)復(fù)合管方面，其主要是由陶瓷等材料制成。

通過(guò)與別的技術(shù)對(duì)比能夠看出，玻璃內(nèi)襯復(fù)合管能夠發(fā)揮極大的功用，首先能確保鋼管強(qiáng)度，其次能夠促防腐性能的有效強(qiáng)化。

3.石油天然氣管道腐蝕防護(hù)措施分析

(1)陰極保護(hù)技術(shù)措施

為促使管道腐蝕速度得以減弱，必須展開(kāi)陰極保護(hù)把被保護(hù)的管道當(dāng)成陰極，對(duì)其予以保護(hù)，從而避免金屬管道出現(xiàn)腐蝕。詳細(xì)的操作對(duì)策是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)措施，以及外加電流的陰極保護(hù)措施。根據(jù)管道系統(tǒng)的差異，從而展開(kāi)有針對(duì)性的陰極保護(hù)作業(yè)。

通過(guò)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)分析能夠看出，以實(shí)施效果而言，定期保養(yǎng)及維護(hù)為最有效的對(duì)策，并且在油氣輸送工程里被較好的使用。而在陽(yáng)極材料的選取方面，應(yīng)該使用一些最佳的材料，比如石墨等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的高效保護(hù)，避免金屬管道出現(xiàn)腐蝕情況，且由此造成安全隱患，最終帶來(lái)的損失。

(2)對(duì)油氣輸送管道腐蝕的監(jiān)測(cè)技術(shù)措施

在進(jìn)行石油氣管道鋪設(shè)過(guò)程中，往往會(huì)鋪設(shè)在性質(zhì)不同的土壤里，所以其在腐蝕情況上便存在著極大的差異性。通常來(lái)看，即使是一根輸氣管道也有可能和很多性質(zhì)不同的土壤進(jìn)行接觸。而在管道方面，由于其表層存在著很多的物理化學(xué)性質(zhì)，因此便會(huì)造成管道腐蝕情況的深化。若要面對(duì)這種情況，更是應(yīng)該完成好相應(yīng)的防腐工作。在此過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)化學(xué)反應(yīng)予以足夠的重視，而在此之中，電化學(xué)反應(yīng)關(guān)鍵的構(gòu)成之一。具體以電化學(xué)反應(yīng)來(lái)分析，應(yīng)該存在作為電極的金屬的同時(shí)，還應(yīng)該有能夠反映環(huán)境的電解質(zhì)，第三個(gè)必須有導(dǎo)電回路。

一般情況下，當(dāng)展開(kāi)管道鋪設(shè)作業(yè)時(shí)，必須關(guān)注必要的檢測(cè)作業(yè)，特別是要關(guān)注環(huán)境腐蝕方面的工作，如若要實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)工作的有效完成，能夠?qū)ν寥栏g性展開(kāi)積極的測(cè)量，通過(guò)這項(xiàng)工作的進(jìn)行，最終可以對(duì)管道實(shí)際的腐蝕有較為全面深入的研判。以我國(guó)的現(xiàn)實(shí)狀況來(lái)看，已經(jīng)建立了依據(jù)土壤腐蝕性來(lái)對(duì)光纖內(nèi)部腐蝕度進(jìn)行評(píng)判的系列評(píng)價(jià)參數(shù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

舉例來(lái)說(shuō)，展開(kāi)具體的管道腐蝕檢測(cè)過(guò)程中，技術(shù)人員首先應(yīng)該完成的工作為，科學(xué)有效地掌握所在區(qū)域的土壤腐蝕情況，包括腐蝕模式，還有腐蝕規(guī)律等相關(guān)內(nèi)容。接下來(lái)，重點(diǎn)關(guān)注所在區(qū)域的土壤，對(duì)其中的電流展開(kāi)有效的測(cè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)腐蝕情況有效的分析評(píng)估，此外，還要對(duì)管道現(xiàn)今的使用期限展開(kāi)研判。而在外防腐層不開(kāi)挖檢測(cè)方面，其在進(jìn)行監(jiān)測(cè)作業(yè)時(shí)，往往會(huì)借助管道外部防腐層被破壞的情況展開(kāi)，現(xiàn)今這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到了較好的發(fā)展，且相對(duì)成熟。需要注意的是，展開(kāi)檢測(cè)工作過(guò)程中，假若采取了這項(xiàng)技術(shù)，那么工作人員應(yīng)該展開(kāi)電流衰減數(shù)值的有效評(píng)估工作，還要展開(kāi)與之關(guān)聯(lián)的密間隔電位測(cè)試，經(jīng)過(guò)對(duì)上述技術(shù)的使用，從而能夠極好地展開(kāi)腐蝕狀況的研判，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石油管道的整體腐蝕狀況以及防腐層剝離情況展開(kāi)分析以及評(píng)估。而在陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)方面，具體應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)員工必須對(duì)石油管道的電位以及管道沿線電位展開(kāi)測(cè)量作業(yè)，獲取相應(yīng)的數(shù)值后，應(yīng)該借助斷電測(cè)量法和近參比法，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)部防腐層脫落狀況的有效分析。

(3)借助不同類型的涂層技術(shù)來(lái)提升石油氣管道的抗腐蝕能力

為了強(qiáng)化相應(yīng)的防腐蝕措施，技術(shù)員還應(yīng)該展開(kāi)涂層作業(yè)，從而促使抗腐蝕能力的有效強(qiáng)化。在整個(gè)石油管道防腐工作里，涂層技術(shù)被廣泛地推廣使用，而借助這些特殊防腐材料，則是能夠很好地促使管道使用周期的有效延長(zhǎng)，并且會(huì)使得管道外觀以及相應(yīng)的性能表現(xiàn)的更好。

舉例來(lái)講，技術(shù)人員借助煤焦油瓷漆涂層技術(shù)去開(kāi)展相應(yīng)的防腐作業(yè)。而這種材料的應(yīng)用，特別是在管道的表層，能夠很好地對(duì)外部水分進(jìn)行隔絕，從而防止其給管道所帶來(lái)的侵蝕，并且該材料的使用，亦能夠在相當(dāng)大的程度上促使管道抗菌性的強(qiáng)化。然而需要注意的是，使用此類型的涂層材料時(shí)，必須關(guān)注其所帶來(lái)的污染。現(xiàn)今，該技術(shù)已經(jīng)不再被大量應(yīng)用，慢慢退出市場(chǎng)。此外，技術(shù)人員還能夠借助環(huán)氧粉末展開(kāi)相應(yīng)的涂層防護(hù)。把其涂到管道表層后，能夠很好地促使內(nèi)部應(yīng)力的提升，同時(shí)，可以使得管道里邊的抗磨損能力得以極好的強(qiáng)化，就環(huán)氧樹(shù)脂材料而言，其存在相當(dāng)程度的剛性，亦能夠很好地發(fā)揮隔絕水分的功用。

(4)借助補(bǔ)口技術(shù)來(lái)提高管道防腐性

如若管道已經(jīng)存在了腐蝕缺口的話，則應(yīng)該關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腐蝕缺口的有效修補(bǔ)，進(jìn)而使得防腐性能能夠很好的強(qiáng)化，并由此實(shí)現(xiàn)管道壽命的延長(zhǎng)。以現(xiàn)今的具體情況而言，展開(kāi)管道補(bǔ)口作業(yè)時(shí)，往往會(huì)使用到的技術(shù)是以下兩種：熱瀝青澆注補(bǔ)口技術(shù)、聚乙烯材料補(bǔ)口技術(shù)。舉例來(lái)講，如若是借助熱瀝青澆注補(bǔ)口技術(shù)展開(kāi)作業(yè)的話，應(yīng)該展開(kāi)分工協(xié)作，首先要把瀝青材料熔化，接著將其澆注到腐蝕缺口的部位，在澆注結(jié)束以后，對(duì)技術(shù)員而言，還必須展開(kāi)覆蓋作業(yè)，也就是對(duì)管道外部進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)纏繞，從而能夠防止雜質(zhì)的進(jìn)入，并避免給補(bǔ)口效果造成傷害。然而，在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，往往會(huì)使用到相對(duì)老舊的管道上。除上述技術(shù)外，亦可以借助聚乙烯材料展開(kāi)相關(guān)的補(bǔ)口作業(yè)。以這項(xiàng)技術(shù)而言，展開(kāi)補(bǔ)口作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)該使用打底漆料進(jìn)行涂抹作業(yè)，涂抹于防腐缺口的部位，接著可以在外部進(jìn)行相應(yīng)的纏繞作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)，而纏繞材料必須為聚乙烯膠帶。在聚乙烯材料的輔助作用下，可以大幅提高管道的外部性能。

4.分析

總的來(lái)說(shuō)，為了深層次強(qiáng)化石油天然氣管道的整體抗腐蝕能力和管道應(yīng)力，因此技術(shù)人員必須對(duì)一些要點(diǎn)予以足夠的重視。對(duì)造成管道腐蝕原因的扎實(shí)研判，接著將其作為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。從上能夠看出，可以借助管線內(nèi)涂層等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的有效防護(hù)。而科學(xué)可行的防腐對(duì)策的應(yīng)用，能夠在很大程度上促使管道使用周期的延長(zhǎng)，并且亦能夠使得運(yùn)輸成本有效降低。