油气集输管道防腐涂层技术研究

闫小峰

摘要：大型油气集输管道多安设在恶劣的野外环境中，并且多用来输送腐蚀性强的介质。在集输管道的正常使用中，内外壁受到腐蚀的情况非常常见，一旦腐蚀强烈，就很可能会出现漏气、漏油，以及污染环境等问题，甚至造成更大的危害。因此，防治油气集输管道的内外壁腐蚀， 是管道工程的重要工作。本篇文章从大型油气集输管道的腐蚀原因与防腐涂层技术两个方面进行了详细的阐述。

关键词：油气集输管道；防腐涂层；内外壁；原因

按照腐蚀的位置划分，大型油气集输管道的腐蚀分为内壁腐蚀与外壁腐蚀两种。要想有效避免集输管道的腐蚀作用，就必须要全面分析管道内外壁腐蚀的原因，并针对原因采用科学的内外壁防腐涂层技术，进而有效避免管道的过度腐蚀，防止管道腐蚀引起的一系列后果。

一、大型油气集输管道出现腐蚀的原因

（一）管道外壁的腐蚀原因1 大气腐蚀

所谓大气腐蚀，即暴露在大气中的管道，受到水与氧气作用而产生的破坏。大气腐蚀的具体原因是大气中的水蒸气在金属管道表面冷凝后形成水膜，水膜溶解到大气中的其他杂质和气体时，就会发生电解液作用，进而使得集输管道表面发生电化学腐蚀。

2 土壤腐蚀

土壤是一种复杂的混合物，有多种物质组成，其颗粒之间充满了水、空气等物质，所以土壤的电解质特征非常明显。在土壤中埋设的油气集输管道构成了腐蚀性电池，同时产生了电化学腐蚀。土壤对油气集输管道的腐蚀性影响主要包括电阻率、PH 值、氧气，以及微生物等各个方面。

3 细菌腐蚀

如果是氧气不足的土壤，细菌就会大量滋生，进而参与到油气集输管道的腐蚀中。缺氧土壤中的细菌主要为硫酸还原菌，是厌氧菌的一种，其在集输管道中将可溶性的硫酸盐经过电极反应之后形成硫化氢，同时与金属作用后生成硫化亚铁或硫化亚铝，最终导致油气集输管道出现腐蚀现象。

（二）管道内壁的腐蚀原因

大型油气集输管道的内壁腐蚀分为两种情况：一种是，油气集输管道中输送介质的水分，在集输管道的内壁上形成水薄膜，从而形成原电池， 发生电化学腐蚀反应；另一种是，集输管道中输送的油气中含有一定的有害物质，如硫化氢、硫化物，以及二氧化碳等，与管道内壁的金属直接发生化学反应，进而引起的化学性腐蚀。

二、防腐涂层技术在大型油气集输管道中的应用

（一）外壁防腐涂层技术1 沥青涂层煤焦油沥青涂层材料凭借其成本低、来源广、适应性强等优点，被非常广泛的应用到大型油气集输管道的外壁防腐中。沥青涂层通常采用多层涂刷结构，每层都要薄刷，涂层总厚度控制在 3 毫米至 7 毫米之间。近些年来，沥青涂层从材料处理与技术方面进行了一定的改良，虽然性能得到了提高，但是由于其还存在着一些性能缺陷，因此逐步被淘汰，取而代之的则是热塑涂层或者塑料涂层。

2 热塑涂层

热塑涂层的具体施工工艺为：使用专业工具将聚乙烯塑料热挤塑在油气集输管道的外表面，进而在管道上形成硬质塑料外壳，这层外壳紧密粘结在管道表面，最终形成集输管道的外壁防腐层。热塑涂层凭借其机械强度高、费用低、应用性强，以及温度使用等优势，成为当前外壁防腐涂层技术中性能最好的一种。

3 塑料粘结带防腐涂层

塑料粘结带防腐涂层主要有两类，即压敏型与自融型。压敏型防腐涂层建立在塑料带的基础上，再加涂大约 0.1 毫米的压敏型粘合剂。压敏型防腐涂层主要由塑料基带起防腐作用，粘合剂的主要作用是粘合媒介。自融型防腐涂层是在塑料基带上加涂橡胶层，塑料基带的厚度为 0.1 毫米，

涂抹橡胶层的厚度约为 0.3 毫米。橡胶层具有良好的粘合性能与防腐性能， 能够有效封闭带层间隙，从而避免水分渗入。塑料粘结带防腐涂层对集输管道的表面处理质量没有过高要求，适应性强，能够很好的适应野外作业， 而且具有较强的抗腐蚀性，老化速度慢。

4 粉末涂层

所谓粉末涂层，即防腐涂层经过表面预热处理之后，再把粉末状塑料喷到集输管道上，使塑料在管壁的热量下融化，塑料冷却之后就形成了均匀坚固的防腐薄膜。粉末涂层主要有两类，一类为热塑性树脂、一类为热固性树脂。热固性涂层凭借其温度与环境方面的高适应性优势，能够在严酷苛刻的环境下使用，比如高盐碱的土壤、高含盐量的海水，以及荒漠地带等。

（二）内壁防腐涂层技术

内壁防腐涂层技术在大型油气集输管道中的应用，不仅能够避免管道内壁受到腐蚀性介质的腐蚀，而且能够减少油气在输送中与管壁的摩擦力， 提高油气输送量。与此同时，集输管道内壁防腐涂层还能够减少油气输送中石蜡等沉淀物的聚集，减少管道清理次数与清理费用，具有良好的经济效益。油气集输管道的防腐涂层技术方法主要分为两种，即现场喷涂与工厂喷涂。随着防腐涂层技术的不断发展，在管道内壁与外壁同时采用一种涂层材料的方法应用越来越广泛，同时使用自动探测管内环形焊缝的相关设备，能够使的管道内外壁的涂层工作同时进行。

当前，大型油气集输管道的内壁防腐涂层技术主要应用到两种材料， 即无胺固化环氧树脂与有胺固化环氧树脂。集输管道的内壁涂层厚度不是统一的，输送介质不同，涂层的厚度也不同。比如不含固体颗粒的非腐蚀气体的输送管道，内壁涂层厚度控制在 0.038 毫米到 0.054 毫米；腐蚀性气体的输送管道，内壁涂层厚度不能够低于 0.075 毫米；腐蚀性非常强的气体，内壁涂层厚度不能低于 0.015 毫米。

总结：

近年来，随着防腐涂层技术的发展，防腐涂层材料的物理性能、化学性能、介电性能，以及温度适应性等都朝着更加良好的方向发展。高性能的防腐涂层技术，不仅能够为大型集輸管道在复杂环境中保温效果提供保障，而且能够保证管道中油气的有效运输与质量。

参考文献：

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