石油天然氣管道的腐蝕與防護(hù)研究

蒙成福 羅騰強(qiáng)

摘要：近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，做好各類能源的腐蝕與防護(hù)工作，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及能源運(yùn)輸?shù)陌踩杂兄陵P(guān)重要的作用，因此，論文主要針對(duì)目前我國(guó)石油天然氣管道在進(jìn)行防腐與保護(hù)工作時(shí)存在的不足之處進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并就如何提高石油天然氣管道的防腐性，做好日常防護(hù)工作，提出相關(guān)建議，希望對(duì)日后企業(yè)在開展這方面工作時(shí)有所參考幫助。

關(guān)鍵詞：石油天然氣管道;腐蝕;防護(hù)

引言

現(xiàn)如今，環(huán)境保護(hù)成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，人與自然和諧共處，環(huán)保與節(jié)能已然成為時(shí)代的標(biāo)簽，石油天然氣的管道被腐蝕在一定程度上違背了環(huán)保這一要求，這種惡性循環(huán)的發(fā)展是不被提倡的。一定程度上與我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展相悖，這樣的問題需要有針對(duì)性地提出舉措，針對(duì)石油天然氣管道運(yùn)輸?shù)母g性進(jìn)行技術(shù)研究，從而推動(dòng)石油天然氣領(lǐng)域的可持續(xù)性發(fā)展。

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，并有可能帶來火災(zāi)等事故的出現(xiàn)，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。通常對(duì)金屬管道而言，往往會(huì)借助陰極保護(hù)技術(shù)展開相應(yīng)的防護(hù)，而在管道施工過程中，假若存在著陰極保護(hù)質(zhì)量缺失的問題，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?，這就會(huì)造成管道中出現(xiàn)一定程度的硫沉淀化合物。就上述化合物來說，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石油天然氣管道防腐措施

2.1涂層防護(hù)技術(shù)措施

對(duì)金屬管道實(shí)施外部的涂層技術(shù)措施，能夠提高金屬管道的耐腐蝕特性，通過優(yōu)選合適的管材，并結(jié)合涂層技術(shù)措施，提高管線使用的效率，延長(zhǎng)管線的服役年限，提高油氣輸送的效率。各種涂層技術(shù)措施的應(yīng)用，需要按照涂層技術(shù)的要求，保質(zhì)保量地完成涂層的施工，保證金屬管道的外部涂層，達(dá)到絕緣保護(hù)作用，防止各種介質(zhì)對(duì)金屬管道的腐蝕。加強(qiáng)對(duì)金屬管道埋地的設(shè)計(jì)和施工，降低第三方侵害的幾率，在埋藏油氣輸送管道的位置加注警示標(biāo)志，防止建筑施工單位挖溝，引起管道的破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2陰極保護(hù)技術(shù)

雖然使用外涂層技術(shù)能讓管道和土壤隔絕，并且依靠外涂層抵御一定的機(jī)械沖擊，但是由于管道運(yùn)輸、施工條件的影響，涂層不可能完全無損，在涂層的破損位置會(huì)出現(xiàn)小陽(yáng)極、大陰極的情況，將會(huì)產(chǎn)生非常大的腐蝕電流，所以會(huì)有更快的腐蝕速度，加快由于腐蝕對(duì)管道的破壞?？梢詫ｉT利用輔助陽(yáng)極給管道輸送直流電，降低管道的電位讓管道得到保護(hù)，使用該方法尤其能夠給管道破損位置提供足夠的電流，避免電化學(xué)作用下的管道快速腐蝕，提升管道的壽命。目前，陰極防護(hù)已經(jīng)大量使用在石油天然氣管線中，不僅控制了腐蝕問題，還能降低管道管理的綜合成本。

2.3緩蝕劑防護(hù)措施

緩沖劑作為一種化學(xué)藥劑，能夠有效地減少金屬管道的腐蝕，將緩沖按照相關(guān)要求加注到需要運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)中，能夠有效地降低管道的腐蝕情況。除此以外，還可以將緩沖劑與管道表面的活性劑相配合使用，從而減少金屬管道表面的腐蝕狀況，延長(zhǎng)金屬管道的使用壽命，提升油氣管道的運(yùn)輸效率以及質(zhì)量。通過相關(guān)人員的研究，優(yōu)質(zhì)的緩沖劑在使用之后，將其加入需要運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)中，并不會(huì)對(duì)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)產(chǎn)生影響以及傷害，這樣既能夠保障金屬管道不被腐蝕，又能夠保障運(yùn)輸介質(zhì)的質(zhì)量，提升了金屬管道的安全性。

2.4環(huán)境腐蝕性檢測(cè)技術(shù)

石油氣管道埋設(shè)在不同性質(zhì)的土壤當(dāng)中，腐蝕的程度是不一樣。事實(shí)上，在很多情況下，一根管道需要跟不同性質(zhì)的土壤接觸，而管道表面不同的物理化學(xué)性質(zhì)很有可能導(dǎo)致管道的腐蝕的加劇，所以，在這種情況下更應(yīng)做好防腐施工工作。電化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)分支，電化學(xué)反應(yīng)必須有作為電極的金屬、作為反應(yīng)環(huán)境的電解質(zhì)以及導(dǎo)電回路的存在。針對(duì)埋地石油管道進(jìn)行環(huán)境腐蝕監(jiān)測(cè)時(shí)，需要通過對(duì)土壤腐蝕性的測(cè)量來評(píng)估管道內(nèi)部的實(shí)際腐蝕情況。目前，我國(guó)已經(jīng)建立了依據(jù)土壤腐蝕性來對(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)。例如，在實(shí)際的管道腐蝕檢測(cè)過程中，技術(shù)人員需要掌握不同材質(zhì)下的土壤腐蝕模式和規(guī)律，然后通過對(duì)土壤內(nèi)雜散電流的測(cè)定來分析和評(píng)估管道的腐蝕狀況并對(duì)管道當(dāng)前的石油壽命進(jìn)行分析。就外防腐層不開挖檢測(cè)技術(shù)來說，主要根據(jù)石油管道外部防腐層的破壞程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)前我國(guó)的外防腐層監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行管道監(jiān)測(cè)時(shí)，技術(shù)人員需要通過評(píng)估電流的衰減數(shù)值以及做好相應(yīng)的密間隔電位測(cè)試等技術(shù)來對(duì)石油管道的整體腐蝕情況以及防腐層剝離情況進(jìn)行分析和評(píng)估。就陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)技術(shù)而言，在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過程中，技術(shù)人員需要先對(duì)石油管道地電位以及管道沿線電位進(jìn)行測(cè)量，在得出相應(yīng)的數(shù)值后，再應(yīng)用斷電測(cè)量法和近參比法來對(duì)管道內(nèi)部防腐層脫落情況進(jìn)行分析。

結(jié)語

總的來說，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。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐贛川，杜磊.防腐涂料在石油天然氣管道中的應(yīng)用[J].上海涂料，2020（6）：23-26.