输油管道腐蚀检测及防腐技术的研究

谢海燕+席海波

[摘 要]随着我国自然资源开发项目的建设程度不断加深，石油等运输和储存发挥了重要的作用。油气储运的安全直接关系到整个工程的建设及运行状况，输油管道是油气输送和储运过程中最重要的设备。加强石油输送管道的防腐技术的应用和推广是非常有意义的，现阶段我国石油气输送管道存在非常显著的安全隐患，即输油管道的腐蚀与泄漏。为了降低输送过程中油气的挥发浪费，减少输送过程中的安全隐患问题，提高油气的输送效率，本文主要介绍了我国石油输送管道的常见腐蚀现象，以及針对防腐技术提出了一些建议和措施，降低油气管道的泄漏和挥发。

[关键词]输油管道 腐蚀检测 防腐技术

中图分类号：TH412 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）34-0035-01

前言

加强石油运输管路的检测，特别是管道腐蚀的检测，对维持我国高效的石油气运输效率非常关键。油气输送管道只有通过了专业技术的管道腐蚀性检测，并达标后，才是油气输运顺利进行的前提，引起这样才能保证管道的运行状态，根据管道的腐蚀程度做出合理的应对措施，及时发现油气输送管道内的潜在的危险和泄漏点。根据管道现阶段存在的问题以及腐蚀程度，选择适宜的防腐技术，降低管道泄漏事故发生的概率。

1、输油管道的腐蚀分类及介绍

由于输油管道长时间服役，石油气中含有的杂质对管道具有很大的腐蚀性，给石油的输送造成了很严重的浪费，对环境也造成了一定的污染，环境中高浓度的油气也增大了运输过程中的安全隐患。

1.1 化学腐蚀

化学腐蚀是仅仅由于物质发生化学反应而使得金属发生腐蚀。通常情况下，暴漏在空气中的金属，很容易与空气中的氧气、硫化氢、二氧化硫以及其他强氧化性的物质发生反应，在金属表面生成相应的氧化物。油品中含有很多有机硫化物，这些杂质很容易与其接触的金属发生反应，油品中含有的环烷酸嘢很容易与金属发生氧化反应，给管道造成一定的腐蚀。

1.2 电化学腐蚀

电化学腐蚀是当金属盒电解质溶液接触时，由于电化学作用而对金属管道造成的腐蚀。电化学与传统的化学腐蚀具有本质区别，电化学腐蚀是由于电解质溶液中的离子形成原电池而引起的电化学反应。金属管道与含有水分的大气、土壤、海洋、河流等接触，这些介质中含有二氧化碳、二氧化硫、氯化钠以及盐酸形成了不同浓度的电解质溶液，金属管道中由于含有杂质，除了铁以外还有可能含有镁或是铜元素，电解出来的溶液吸附能力不同，使得金属管道表明产生一层保护膜，在酸性环境中二氧化碳和二氧化硫等酸性气体在溶液中的含量越来越多，因此铁以及其他金属杂质就置身于含有氢离子、氢氧根离子和亚硫酸根离子的溶液中，形成了原电池。铁和金属杂质价位不同，形成电解质的两极，铁元素作为阳极，金属杂质元素作为阴极。由于铁元素和金属杂质紧密接触，使得电化学腐蚀能够持续不断的进行。

1.3 地下管道的腐蚀

输油管道多数属于地下管道，其腐蚀类型主要是电化学腐蚀、微生物腐蚀等。影响其腐蚀性质的因素主要是由于金属的本性和外界介质两个方面。就金属的本质特性来说，金属越活泼越易发生腐蚀，外界环境对管道腐蚀的影响也很大，若环境较湿润时，金属与腐蚀性气体或溶液接触时很容易发生腐蚀作用。地埋环境中大的微生物的存在也很容易跟金属发生反应，造成金属管壁腐蚀。

2、输油管线的腐蚀系统检测

管道运输是石油天然气运输采用的主要方式，由于管道输送穿越的地域较广，经过的地理环境复杂，位置偏僻，一旦管道发生泄漏会造成很大的经济损失，引起很大的安全事故。为了解决管道安全生产的问题，世界上一些先进国家早在20世纪60年代就开始管内检测设备的研制。经过几十年的发展和完善，目前，这项技术已日渐成熟，被国内外广泛采用的管道内检测技术有超声波检测法和漏磁检测法两种类型。这两种检测设备都可以在管道输送介质的驱动下，在线检测出管道上存在的各种缺陷，为管道事故的预防及管道的合理维护提供了科学的依据。

2.1 超声波检测技术是利用超声波在匀速传播且可在金属表面发生部分反射的特性，进行管道探伤检测的。检测器在管内运行时由检测器探头发射的超声波分别在管道内外表面反射后被检测器探头接收。检测器的数据处理单元便可通过计算探头接收到的两组反射波的时间差乘以超声波传播的速度，得出管道的实际壁厚。由于超声波的传导必须依靠液体介质，且容易被蜡吸收，所以超声波检测器不适合在气管线和含蜡很高的油管线进行检测，具有一定的局限性。

2.2 漏磁式管道腐蚀检测设备的工作原理是利用自身携带的磁铁，在管壁全圆周上产生一个纵向磁回路场。如果管壁没有缺陷，则磁力线囿于管壁之内，均匀分布。如果管内壁或外壁有缺陷，则磁通路变窄，磁力线发生变形，部分磁力线还将穿出管壁之外而产生所谓漏磁。漏磁场被位于两磁极之间的、紧贴管壁的探头检测到，并产生相应的感应信号，这些信号经过滤波、放大、模数转换等处理后被记录到检测器的海量存储器中，检测完成后，在通过专用软件对数据进行回放处理、识别判断。目前，磁漏检测技术被广泛地应用在长输管道、油田集输管网、炼厂管网、城市管网和海底管线的检测上。

3、管道防腐技术

3.1 管道涂层防腐

采用各类涂层将管道内外表面与介质隔离开，是目前最普遍采用的防腐蚀措施。使用任何保护涂层的管道，在涂装前对管道表面必须进行适当的涂装准备，否则将会影响涂层的使用寿命。一般涂装前对管道先进行脱脂，再进行除锈处理，除锈后将管道表面的浮灰清理干净，即可涂装防腐涂层。

3.2 阴极保护

对裸露的金属表面，单用阴极保护技术可以起到防蚀作用，但因耗电巨大而不经济，甚至不可行。单用涂层保护不用阴极保护技术也是不可行的，因为理想状态的涂层永远实现不了，一旦涂层上有针孔或破损，就会形成大阴极（覆盖部分）、小阳极（针孔或破损部分）的腐蚀电池，由于这一电池的作用，使腐蚀集中在破损或针孔的局部，这一作用的结果比不用涂层还危险，加速了管道的点蚀速率。由于涂层的使用，大大地减少了管道裸露的表面，使得阴极保护的电流密度急剧降低，极大地扩大了保护范围，使阴极保护变得经济和可行。

3.3 缓蚀剂防腐

缓蚀剂防腐是将少量的缓蚀剂加入到腐蚀介质中，以抑制金属或合金的腐蚀破坏过程和其机械性能改变过程，从而延长金属的使用寿命。缓蚀剂防腐具有用量极少、不改变环境就能获得优良防腐效果、不增加设备投资、操作简便、见效快、同一配方适用。不同环境等优点，在油气工业中应用极为广泛。

4、结束语

输油管道的安全稳定运行是关系到社会经济的稳定发展以及社会生活的和谐共处的重要因素。因此对管道的腐蚀的检测技术的研究以及防腐技术的分析对油气管道具有非常重要的意义，加强对运输管道的安全性的检测和防腐能够大大提高石油企业的经济效益。

参考文献

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