埋地油氣混輸管道的腐蝕機(jī)理與防護(hù)策略

王 冰

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部第二工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油氣混輸管道埋于地下，管內(nèi)外的工況均較為惡劣，發(fā)生物理變化及化學(xué)反應(yīng)的可能性較大，而管道的腐蝕必然對(duì)管道系統(tǒng)的使用壽命及使用過(guò)程中的可靠性產(chǎn)生影響，所以針對(duì)其中的腐蝕機(jī)理進(jìn)行研究，并提出防護(hù)策略，對(duì)于管道使用壽命的延長(zhǎng)以及油田生產(chǎn)效率的提升均具有重要意義。

1 埋地油氣混輸管道的腐蝕機(jī)理

1.1 管道內(nèi)腐蝕

管道內(nèi)腐蝕主要包括多相流沖蝕、腐蝕以及氣體腐蝕，通常由輸送介質(zhì)中的腐蝕性成分所導(dǎo)致，易發(fā)生于氣液交界面、低洼積水位置以及彎頭位置，屬于管道腐蝕的最主要形式。

1.2 管道外腐蝕

管道外腐蝕可以被分為5種類(lèi)型；（1）沖刷腐蝕；（2）套管腐蝕；（3）微生物腐蝕；（4）雜散電流腐蝕；（5）土壤環(huán)境腐蝕。

2 埋地油氣混輸管道防護(hù)策略

2.1 應(yīng)用緩蝕劑

當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的緩釋劑為咪唑啉類(lèi)以及復(fù)合型緩蝕劑。將鉻加入到管道之中，可以促使其中的二氧化碳濃度顯著降低，也就可以減緩其中金屬被腐蝕的速度。將乙二醇注入到多相流油氣集輸管線之中，可以對(duì)水合物生成起到抑制作用，也就可以減緩二氧化碳腐蝕速度。其與緩釋劑進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，則可起到控制管道內(nèi)壁腐蝕的作用[1]。

2.2 外涂層

通過(guò)刷涂外涂層的方式實(shí)現(xiàn)鋼管與腐蝕環(huán)境的隔絕，是對(duì)埋地管道腐蝕情況進(jìn)行預(yù)防的基本手段之一，通?？蓱?yīng)用以下幾種材料：（1）熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層；（2）雙層環(huán)氧粉末防腐層；（3）雙層、三層PE防腐層；（4）石油瀝青防腐層；（5）煤焦油瓷漆防腐層；（6）HPCC涂層體系。

2.3 內(nèi)涂層及襯里保護(hù)

應(yīng)用頻率較高的內(nèi)涂層，包括：（1）環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層；（2）聚乙烯粉末涂層。同時(shí)，也可以采用襯里保護(hù)的方式，選擇采用熱噴玻璃防腐工藝，使涂層耐高溫水平達(dá)到300℃左右，同時(shí)可以形成不老化的玻璃，并與金屬共同構(gòu)成防腐產(chǎn)品，以避免管內(nèi)硫化氫一類(lèi)的酸性氣體與碳鋼發(fā)生接觸。另外，還可采用環(huán)氧粉末涂裝，或是應(yīng)用內(nèi)擠涂的工藝刷涂環(huán)氧液體涂料，以對(duì)已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的舊管道實(shí)施維修工作[2]。

2.4 陰極保護(hù)法

陰極保護(hù)法可以劃分成為兩種形式，分別為強(qiáng)制電流保護(hù)法和犧牲陽(yáng)極法。針對(duì)口徑較大的長(zhǎng)輸管道，我國(guó)主要應(yīng)用“以強(qiáng)制電流為主、以犧牲陽(yáng)極為輔”的保護(hù)措施。為了避免陰極保護(hù)電流發(fā)生流失，工藝站場(chǎng)中管道的進(jìn)出口位置均應(yīng)放置電絕緣裝置。為了避免管道的絕緣接頭或是防腐蝕層在電力故障作用下或雷擊作用下發(fā)生損壞，需要將鋅接地電池安裝于絕緣接頭處，同時(shí)針對(duì)大型河流的穿越段兩岸，需要分別安裝鋅合金犧牲陽(yáng)極，以促使保護(hù)效果得到強(qiáng)化。

2.5 雜散電流排流保護(hù)

管道應(yīng)該與交流電或直流電的干擾源保持盡量遠(yuǎn)的距離。受到干擾的管道陽(yáng)極區(qū)，在無(wú)正負(fù)極性交變時(shí)，應(yīng)用極性排流，復(fù)雜時(shí)，應(yīng)用強(qiáng)制排流及接地排流。一般來(lái)說(shuō)，需要將陰極保護(hù)與排流保護(hù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，同時(shí)在相鄰的管道直接設(shè)置均壓裝置，以促使管道間的電位得以平衡，也就可以降低管道之間相互產(chǎn)生的干擾。

3 結(jié)語(yǔ)

埋地管道可應(yīng)用的防腐蝕措施較為多元，根據(jù)腐蝕原因的不同，應(yīng)選擇最為合適的防護(hù)方法，而若防護(hù)方法應(yīng)用不當(dāng)，也有可能導(dǎo)致不良后果產(chǎn)生。需要注意的是，哪一種腐蝕防護(hù)措施都不能起到一勞永逸的作用，原因在于，管道埋的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，其防腐涂料必然發(fā)生老化，同時(shí)受到管內(nèi)外多方面因素的影響，管道極易繼續(xù)腐蝕，所以除了強(qiáng)化防腐蝕工作，還需完善相關(guān)的運(yùn)輸、維護(hù)及保養(yǎng)工作，以提升埋地油氣混輸管道質(zhì)量。