油气集输管道的腐蚀机理及防腐蚀技术探究

李亭霆

盘锦恒泰利石油化工工程设计有限公司 辽宁盘锦 124010

管道是油气集输系统的关键组成部分，其主要承担着油气资源的输送工作，一般由金属材质构成。由于油气集输管道所处的工作环境具有一定的特殊性，其需要长期与具有腐蚀性的化学物质接触，因而其在经过一段时间的使用之后容易出现腐蚀、穿孔等问题。为从根本上解决油气集输管道的腐蚀问题，就必须深入分析油气集输管道的腐蚀机理，并有针对性的应用防腐蚀技术。

1 油气集输管道的腐蚀机理分析

由于油气产品本身就含有一定的化学成分，因而油气集输管道会随着使用年限的增加而呈现出不同程度的腐蚀现象。油气产品的腐蚀性影响是导致油气集输管道出现内部腐蚀的主要原因。除此之外，油气集输管道还会面临着外部腐蚀的威胁。一般情况下，油气集输管道会埋在地下，其材质为金属材质，容易受到土壤腐蚀。为保证油气集输管道的使用安全性和可靠性，企业必须采取一定的防腐蚀措施，抑制内部及外部腐蚀的速度，减少腐蚀现象的负面影响[1]。

1.1 内部腐蚀分析

无论是石油产品还是天然气产品，其组成成分中均含有一定的硫化氢物质，硫化氢在与金属材质的油气集输管道接触之后，会产生氧化反应。这不仅会导致管道内部出现大量的沉淀物，更会直接导致管道内壁的厚度减少。长期以往，油气集输管道的压力承受能力会明显下降。若在管壁变薄的基础上，没有采取任何的防护措施，管道会因为腐蚀现象的持续作用而出现破损，引发石油或天然气的泄漏，给企业造成直接的经济损失，甚至会导致爆炸、火灾等安全事故的出现。

1.2 外部腐蚀分析

土壤腐蚀是主要的外部腐蚀形式，管道的外部腐蚀程度取决于土壤中的物质成分，不同性质的土壤所造成的腐蚀效果也是不尽相同的。从实际情况来看，若管道所处的位置含有大量的酸性土壤，则其腐蚀速度和腐蚀程度会相对较高，而碱性土壤及中性土壤的腐蚀影响则相对较差。其次，土壤中的含水量高低，也是影响腐蚀效果的主要因素。若土壤的含水量较高，且透水性较差，则会加剧腐蚀的程度。

对于海底油气集输管道而言，其所面临的外部腐蚀环境更为严峻。海水会对管道造成电化学侵蚀，且在管道需要长期在海水中浸泡的基础上，管道的腐蚀问题很难得到有效、快速的解决。

由此可见，腐蚀现象对油气集输管道的威胁不容小窥，其是油气生产中的主要安全隐患之一。企业必须采取可靠的措施，加强对于管道腐蚀现象的监督管理，及时解决腐蚀问题，为油气集输管道的安全运行营造良好的客观条件。

2 防腐蚀技术的应用

2.1 阴极保护技术

防腐蚀技术的目的是为了提高管道的耐腐蚀性。从管道腐蚀的原理角度来看，其主要的腐蚀形式包括电解腐蚀、化学腐蚀以及细菌腐蚀等集中形式，因而阴极保护技术可以有效达到控制腐蚀的目的。该技术的应用可以在管道表面形成电解池，控制电化学腐蚀[2]。

2.2 防腐材料的应用

在生产油气集输管道时，应当有效考虑具有耐腐蚀性的原材料，将其作为管道的主要材料。一般情况下，合金材料比单一的金属材料更具耐腐蚀性。在应用合金材料时，管道生产厂家需要通过生产工艺的调整以及技术的应用提高材料的热稳定性，提高管道的钝性，从而进一步实现管道稳定性的提升。

2.3 防腐绝缘层的设计

油气集输管道在投入使用之前，需要在其内部及外部表面涂抹防腐绝缘材料，同时需要在其外部应用镀层技术。防腐绝缘层的应用可以有效减少腐蚀现象的影响，且能够起到一定的隔离效果。从技术原理的角度来看，防腐绝缘层能够将金属管道与腐蚀介质进行隔离，从而达到防腐的效果。

现阶段，油气集输管道中常用的外部防腐绝缘层主要为环氧涂层，该涂层与常规的沥青涂层相比，具有较强的优越性。环氧涂层主要由环氧树脂材料构成，具有较强的粘结性，且涂层密度较大，表面较为细腻，粗糙程度较低，在面对盐碱腐蚀时具有出色的抗腐蚀效果。

内部防腐绝缘层一般主要为玻璃钢复合材料，其不仅具有良好的耐腐蚀性，且自身的强度较高，能够适用高温度和高压力的输送环境。

2.4 缓蚀剂的应用

缓蚀剂是一种抑制化学腐蚀的有效试剂。油气生产企业在管道运输的油气产品中添加缓蚀剂，即可在一定程度上实现对于腐蚀现象的抑制和延缓。但是，由于缓蚀剂会与石油、天然气之间发生一定的化学反应，导致油气产品质量下降，因而一般不推荐使用缓蚀剂。

2.5 管道防腐监控系统的应用

管道防腐监控系统是基于计算机技术和自动化技术的产物，该系统的应用能够实现对于管道运输状态的24小时自动监控，且能够自动采集管道的各项参数，如压力数据、流量数据等，分析管道是否出现问题。当监控系统判定油气集输管道所遭遇的腐蚀问题较为严重时，会自动向监控部门发出警告，并收集腐蚀信息，为后续维护工作的开展提供有力的数据支撑。管道防腐监控系统的应用在真正意义上实现了管道监督的全自动化，其不仅是油气集输管道的安全保障，更能够推动输送效率以及稳定性的提高[3]。

3 结语

综合来看，油气集输管道腐蚀技术的应用需要基于管道所运输油气产品的性质以及管道所在的腐蚀环境而确定，不同的防腐蚀技术在不同的环境下会表现出不同的效果。因此，油气生产企业需要基于自身的实际情况出发，加强对于防腐蚀技术应用的研究，有针对性的使用防腐蚀技术，确保技术应用的正确性、合理性以及科学性。同时，企业还需要加强新型防腐蚀技术的研发和引入，不断完善管道防腐蚀体系，全方位对油气集输管道进行保障。