管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用

赵凯 杨平铎

摘 要：油气运输主要依靠管道运输系统，影响管道运输安全的主要因素是管道腐蚀，其中防腐层失效、油气成分、温度等都与管道腐蚀相关，因此需要采取科学的防腐技术，确保管道系统的安全性。本文对管道腐蚀问题进行了简单分析，然后对防腐工程的质量控制、防腐技术在油气储运中的应用进行了论述，希望能引起相关人士的关注。

关键词：油气储运；管道防腐；防腐涂层；内部防腐；应用

1 概述

油气储运是油气生产、加工、分配和销售体系中的重要组成部分，油气田集输、长距离输送管道、储存装卸系统以及城市输配系统均属于油气储运工程。随着我国工农业的不断发展，各领域对油气能源的需求不断增加，油气储运工程得到了快速发展，已经形成了较为成熟的天然气和成品油管道输送网络。当然，油气储运管道在使用过程中也存在一些问题，其中对储运造成最大威胁的是管道腐蚀问题，如何采取有效的防腐技术，提高油气储运效率，成为社会各界关注的话题。

2 管道腐蚀问题分析

2.1 防腐失效问题 国内外相关专家对油气管道的腐蚀原因做了系统的研究，结果发现管道发生腐蚀的主要原因是防腐层失去了保护作用而导致的。在油气管道使用到一定程度后，管道的防腐层与管道产生了剥离，导致两者之间存在一定的距离，使防腐层失去了保护效果，油气管道开始出现腐蚀。

2.2 油气问题 油气组成较为复杂，不同油气的性质不同，对管道产生的影响也存在一定的差异性，若油气中含硫化合物（H2S）较多，就会加快对管道腐蚀。另外，二氧化碳（CO2）溶解产生的碳酸（H2CO3），也能加速管道腐蚀，再加上电化学反应的影响，金属晶格受到破坏，油气管道内壁很容易发生腐蚀。油气管道运输成分的复杂性，决定了其腐蚀是必然结果，只能通过有效措施减缓腐蚀速度，降低腐蚀造成的影响。

2.3 外界因素问题 油气管道铺设区域跨度较大，周边环境及介质存在一定的差异性，不同介质对管道的影响不同，因此了解各因素对管道腐蚀的影响，对防腐技术的选择和应用具有一定的指导意义。

2.3.1 施工技术影响 油气管道工程具有工期长、施工复杂的特点，在工程建设过程中需要对各项施工环节进行严格的质量控制，以确保工程质量。如施工前地质勘察、施工设计、施工材料选择、施工设备等，均需要严格管控，确保各要素均能达到油气储运工程建设标准。

2.3.2 介质影响 油气储运管道埋设在地下，埋设地点的土壤成分、微生物、水体、水位等都会对管道产生影响。水体变化及其影响可通过专业的检测设备进行检测，而土壤的腐蚀性难以判断，目前主要采用两种方法对土壤的腐蚀性进行定性的判断，一种是测量土壤的电阻，将其作为主要依据，把土壤分为强、中和弱三个等级；另一种是综合评价，将土壤的含水量、酸碱度、电阻率以及土质等要素作为评价依据，把土壤分为强、中、弱和不腐蚀四个等级。

2.3.3 温度影响 温度包括两方面，一是油气储运期间的外界环境温度，二是管道温度。油气温度主要受管道深度的影响，对于一般的反应来说，温度越高，其反应速率越快。因此，高温情况下，油气储运管道的腐蚀速率会加快。

3 管道防腐技术在油气储运中控制及应用

3.1 管道防腐全程控制要素 油气储运工程，需要严格控制材料，确保所用防腐材料的性能达到相关标准。具体到施工过程，可从以下几方面进行严格的质量控制。

首先，损伤点的搜检。按照规范工序完成防腐钢管的起吊、装卸以及运布管作业，防止碰、擦、挤、压情况的发生，保护防腐层不受损坏；若在作业过程中发生损伤，应立即对损伤点进行明确标记。钢管组对焊接前，检测防腐层是否存在漏点，若发现漏点，应及时标记；检测焊缝区域防腐补口处是否有漏点，做好标记。其次，补口防腐层剥离检测。按规定检测补口防腐层剥离检验，确认合格后需经监理确认。再次，漏点修补。对所有标记的伤点、漏点和剥离检验切口，按照相关的工艺，使用合格材料和工具进行修复，修复完成后用电火花仪进行复检。最后，管道下沟和回填。管道下沟回填过程中，容易产生新的防腐层损伤，因此应对其施工工艺进行严格控制。施工时，管沟底部应平整、垫上过筛细砂土，轻轻吊起管道，移动到沟底，用细砂土覆盖油气管顶300mm后回填原土石方，严禁野蛮作业造成新的损伤。

3.2 管道防腐技術的应用

3.2.1 管道防腐层技术的应用 管道防腐层技术不断发展，熔结环氧、煤焦油瓷漆和聚乙烯等防腐层技术都已经得到广泛应用。双层熔结环氧技术多应用在冷弯管外部，而聚乙烯胶带缠绕法则多应用在站内距离短、油气管频繁变化的管道中。我国西气东输工程就应用了三层聚乙烯防腐层技术，取得了很好的防腐效果。

3.2.2 内部防腐技术 油气管道内壁接触的油气性质较为复杂，为保障油气运输的安全性和畅通性，需要对管道内壁进行防腐处理。油气内含有的腐蚀性介质容易导致管道积水部位发生开裂，为减少该危害的发生，可在管道内使用缓蚀剂，降低管道的腐蚀速度。如GP-1型缓蚀剂已经在多个油气储运工程中得到应用，并且取得了较为理想的防腐效果。

3.2.3 阴极保护技术 埋设地下的管道除受一般的腐蚀作用外，还会由于电化学反应的发生加快腐蚀速度，此时可将阴极保护技术与防腐层技术联合使用，提高防腐效果。阴极保护技术可分为排流保护法、牺牲阳极保护法和附加电流保护法，主要是利用电化学腐蚀原理进行金属保护的一种防腐技术，其防护效果十分明显，已经在国内数以万计的油气管道中得到广泛应用。

4 结语

随着我国经济的不断发展，各行业对能源的需求将不断增加。油气能源分布和需求区域存在很大不平衡性，这就需要建设更加完善的油气储运系统，确保油气运输的安全性和畅通性。管道运输是油气运输的主要形式，而腐蚀是影响管道安全的主要问题，要解决该问题，需要对管道周边环境进行认真勘测，编制合理的施工工艺，严格控制工程质量，确保防腐工程的有效性，保障油气能源的安全运输。

参考文献：

[1]石磊.油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析[J].科技创新导报，2011（12）：57.

[2]李靖，刘爱迪，张应来.油气储运中的管道防腐问题研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014（06）：272.

[3]李振生.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].化工管理，2014（20）：176.

[4]朱小林，张东焱.浅析油气储运中的管道防腐问题[J].科技与企业，2015（03）：233.