埋地钢质输油管道的腐蚀与防腐技术探析

白琛 俄海恩

长庆油田分公司第二输油处 甘肃庆阳 745000

在运送石油或石油产品的过程中通常需要采用输油管道，相对于公路输油或铁路输油而言，管道输油具有诸多优势，如安全系数较高、运输成本低、密闭性好及运量大等[1]。输油管道的材质主要为钢管，埋地钢质管道容易出现腐蚀问题，一旦管道被腐蚀，则将可能影响石油运输质量，在严重的情况下可导致石油泄漏，并对环境造成严重污染。本文分析了埋地钢质输油管道的腐蚀问题及其防腐技术，旨在优化原油输送工艺。

一、埋地钢质输油管道的腐蚀原因

可将埋地管道腐蚀的原因分为三种，即土壤腐蚀、微生物腐蚀及电流腐蚀。1.土壤腐蚀。土壤中的间隙充满了水、空气，由于水中含有盐，因此多相性的土壤就会具有一定的导电性。另一方面，因土壤的化学性质及物理性质会随水位、季节等发生变化，再加上植被根茎的影响，所以土壤电化学极不均匀。如此一来，土壤就会在管道周围形成腐蚀环境，随着时间的增加，管道腐蚀的情况也就越严重。2.微生物腐蚀。部分含氧量较少的土壤中及石油中的部分微生物也会腐蚀钢质管道。如细菌等可使水中的盐变为可溶性硫酸盐，在硫酸盐的作用下，钢质管道中的铁就会被转化为氧化物，进而导致管道出现腐蚀现象。3.电流腐蚀。对钢质管道产生腐蚀作用的电流主要为杂乱电流，杂乱电流可对水中的离子产生电解作用，离子被电解后极容易与铁发生反应，并由此导致管道出现腐蚀现象。电流腐蚀具有集中性强的特点[2]。总之，我国土壤腐蚀率可达1mm/a以上，再加上杂乱电流与微生物的共同作用，可造成厚度为7mm左右的埋地钢管腐蚀穿孔，因此必须重视合理应用防腐技术。

二、埋地钢质输油管道的防腐技术分析

1.涂层防腐保护技术

涂层保护技术分为两个部分，即钢质管道外部涂层防腐技术及内部涂层防腐技术。（1）钢质管道外部涂层保护防腐技术。埋地管道外部防腐绝缘涂层分为三级，在实际工作中应根据土壤的电阻率选择保护层的绝缘等级。如电阻率＜20Ω，则使用特加强级绝缘涂层；如电阻率为20Ω-50Ω，则使用加强级绝缘涂层；如电阻率＞50Ω，则选择普通级绝缘涂层即可。在选择防腐涂层的涂料时应遵循以下原则：易于补口、粘结力强、耐微生物腐蚀及植被根穿刺，且还应具有良好的抗剥离性，水渗透率较低，绝缘性能、机械性能、耐腐蚀性能良好。例如，可以采用石油沥青保护层，我国四川地区部分涂有石油沥青保护层的埋地管道使用年限已经超过了20年，石油沥青对于不同的防腐层结构与等级具有较强的适应性，且具有阴极保护作用，因此具有较好的防腐蚀作用。此外，对于穿越盐沼或沙漠地区的埋地管道，应优先考虑将煤焦油瓷漆作为涂层材料[3]。（2）钢质管道内部涂层防腐技术。可在管道内部刷涂036型耐油性防腐保护涂料，此类涂料具有油品污染小、机械性能良好及化学物理性质稳定的特点，能够有效避免油品中的微生物、水分等腐蚀内管壁。在涂耐油防腐保护涂料之前应预先对管道进行喷砂除锈处理，管道质量符合国标Sa2.5要求后，再涂2道底漆及2道面漆，底漆厚度应为2mm，面漆厚度控制在2.5mm左右。

2.电化学防腐保护技术

目前在埋地管道中应用的电化学防腐保护技术包括牺牲阳极、强制电流及杂乱电流排流技术。（1）牺牲阳极与强制电流防腐保护技术。为了有效保护口径较大的长输埋地管道，可以在实际工作中综合运用强制电流与牺牲阳极的防腐保护方法，将强制电流防腐保护作为主要的防腐工艺，同时利用牺牲阳极技术作为辅助性防腐工艺。具体施工技术如下：将电绝缘保护装置设置于工艺场站中埋地管道的进口处及出口处，以避免阴极电流出现流失的情况；同时将锌材质的接地电池安装于管道绝缘接头上，以避免埋地管道绝缘接头及防腐保护层遭到破坏。此外，如埋地管道需要穿越大型河流，则应在穿越段两岸同时安装铝合金、镁合金或锌合金等阳极保护材料，从而强化防腐保护[4]。（2）为避免杂乱电流加快埋地管道的腐蚀速度，则应尽量在远离直流电或交流电干扰源，如工厂、矿山、电气铁路及输电线等的地方埋设钢质管道，同时进行必要的排流防腐保护。如存在交变情况，则应选择极性排流方法，如不存在交变情况，则选择直流排流方法。如同时存在交变与不变情况，则选择强制排流法。

[1]程爱宝,徐纪进.地下管网因何成为“定时炸弹”——“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸事故分析[J].湖南安全与防灾,2013(12):48-49.

[2]马新.老龄在役原油管道隐患整治及综合改造规划建议——以中国石化管道储运分公司为例[J].商,2013(2):291.

[3]董铁柱,白锋,李海鹏,吴海洋,杨文辉,李向民,王红宣.新疆750 kV二通道交流输电线路对邻近输油输气管道电磁影响的仿真研究[J].电力建设,2013,34(8):40-46.

[4]安宁,彭毅,艾宪仓,黄国权,施英,张明光.雷击超高压交流输电线路对埋地输油输气管道的电磁影响[J].高电压技术,2012,38(11):2881-2888.