油气集输管线防腐蚀技术分析

高城

摘 要：油气管道属于油气等能源物质传输的关键，但常年埋在地下的油气集输管线很容易出现腐蚀问题，这使得油气集输管线防腐蚀技术常年受到业界重视。基于此，本文将简单分析油田集输管线腐蚀现状，并深入探讨油气集输管线防腐蚀技术应用要点，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。

关键词：油气集输管线;补口机补口技术;一体化防腐蚀技术

引言：多方面原因均可能导致油气集输管线出现腐蚀问题，如管线材质不符合实际需求、管壁偏薄、新旧管线连接处理不当等。为尽可能提升油气集输管线防腐蚀性能，正是本文围绕油气集输管线防腐蚀技术开展具体研究的原因所在。

1.油田集输管线腐蚀现状分析

1.1现状分析

油田集输管线腐蚀属于油田作业需要关注的重点，该问题一旦出现将带来严重负面影响，如导致设备性能下降、使用寿命缩短，严重时还会引发财产损失和人员伤亡问题。在油气运输和油田生产过程中，油田集输管线腐蚀问题必须得到关注。现阶段行业在缓蚀剂添加、管线内外防腐方面取得了一定成果，管线腐蚀问题得到有效抑制，油田集输管线运行效率因此大幅提升[1]。

1.2腐蚀因素

可围绕油田集输管线的外壁和内壁分别分析腐蚀因素。对于深埋地下的多数油田集输管线来说，成分复杂的土壤在不同地区差异较大，这使得防腐工作存在较高难点，电位差腐蚀、特殊土壤环境均可能导致管线外壁腐蚀问题出现，土壤中较大电位差、适合微生物生存的土壤环境很容易导致油田集输管线外壁腐蚀;油田集输管线内壁与油气内携带物质很多时候能够发生电化学反应，如硫化氢等物质引发的氢脆及腐蚀现象，原油中存在的砂石等杂质也会冲击和侵蚀内壁，引发内壁腐蚀问题[2]。

2.油气集输管线防腐蚀技术应用要点

2.1补口机補口技术

内防腐蚀涂层现阶段广泛应用于油气集输管线防腐领域，自动化涂敷内防腐蚀涂层也早已在行业内实现。补口机补口技术能够在工厂预制防腐蚀涂层进行现场补口，在完成内壁除锈和涂敷施工后，该技术可围绕管道焊接接头内表面基于内涂层补口机开展液体涂料涂敷施工。作为集成化设备，管道内涂层补口机具备除锈、除尘、行走、定位、检测、喷涂等功能，由管外监控部分和管内作业小车组成，该设备的工程流程为：“探测管段→安装调试→涂料加注→行走→定位→处理表面→检验除锈质量→涂敷→检验涂层质量→后续涂敷→检验涂层质量”。在补口机补口技术应用前，需要探测管段内部，并对可能影响技术应用的因素进行处理，完成涂敷后的厚度、外观、漏点检测也需要严格开展。值得注意的是，多方面因素均可能影响补口机补口技术应用效果，如现场地形限制、机载涂料用量、补口机结构、焊缝质量、除锈系统处理效果、涂装质量，这类因素需要在补口机补口技术应用过程中得到重点关注[3]。

2.2风送挤涂技术

风送挤涂技术同样属于典型的油气集输管线防腐蚀技术，该技术在小口径管道上具备较高应用价值。对于组焊埋地后的油气管道，风送挤涂技术可用于管道内部防腐蚀处理，图1为风送挤涂技术示意图。

在技术应用过程中，需完成涂管道通球清理，同时需保证管道试压合格，之后在线喷砂除锈处理管道内壁，用泵将液体涂料打入管道，挤涂球行进以空压机高压气动力为动力，连续、均匀涂层可在管道内壁形成，腐蚀介质与管道内壁的有效隔离能够顺利实现。风送挤涂技术能够解决补口机补口技术在小口径管线无法应用的问题，技术在提升高含水原油管道防腐蚀性能方面也有着出色表现。风送挤涂技术应用的挤涂材料主要成膜物多为环氧树脂，同时使用的助剂包含玻璃纤维，防腐蚀涂料因此具备较为出色的厚涂性能和耐磨性能，环氧树脂固化后可保证防腐蚀涂料存在稳定网状立体结构，涂层整体性能和机械性能可同时在玻璃纤维支持下提升，强腐蚀性环境下管道内壁耐腐蚀性能可得到保障。风送挤涂技术的应用过程可概括为：“准备材料机具→准备施工现场→在线喷砂除锈→风送挤涂→质量检查”，其中施工现场准备涉及管道通球、技术交底、清扫、无关组件封堵、试压等内容。

2.3电镀防腐蚀技术

电镀防腐蚀技术在油气集输管线外壁防腐蚀处理中的应用较为广泛，阳极性镀层、阴极性镀层均属于典型的电镀防腐蚀技术应用形式。以阳极性镀层的具体应用为例，这种电镀防腐蚀技术适用于电化影响严重区域，通过在油气集输管线中输入直流电流，阴极化管壁表面，即可提升管线外壁防腐蚀性能。强制电流阴极保护技术属于定性的电镀防腐蚀技术，通过设置辅助阳极，将直流电源传入回路中，即可得到呈阴极的被保护金属，满足油气集输管线外壁防腐蚀需要。在恶劣腐蚀和高电阻土壤环境下，强制电流阴极保护技术的实用性较高，但该技术同时存在驱动电压高、使用周期长、无法独立工作、全生命周期使用成本较高、干扰周围构件、需要常年外供电等特性，这使得该技术在范围较广的大型油气集输管线中存在较高应用价值。

2.4防腐涂层保护技术

通过将防腐试剂涂抹于油气集输管线内、外壁，即可提升管线防腐蚀性能，这种技术能够隔绝土壤中的空气和水，以及原油中的腐蚀介质。防腐涂层保护技术可按照无机涂层、有机涂层、复合涂层分为三类，焦煤、橡胶、沥青等属于典型的有机涂层，陶瓷层、热玻璃层属于典型无机涂层，结合有机和无机涂层的复合涂层拥有最佳防腐蚀效果，复合涂层属于近年来行业研究热点。一体化防腐蚀技术属于典型的复合涂层技术，该技术由外壁环氧粉末防腐蚀层、内壁环氧粉末防腐蚀层、管端内衬不锈钢管组成，可同时满足油气集输管线的内壁和外壁防腐蚀需要。一体化防腐蚀技术在应用中能够得到连续完好的内壁防腐蚀层，内防腐蚀补口等问题也能够在技术应用中有效规避，具备较好的整体防腐蚀效果。在一体化防腐蚀技术中，管端内衬不锈钢管可提升焊口内防腐蚀性能，环氧粉末内喷涂可提升内壁防腐蚀性能，外壁环氧粉末防腐蚀层可满足外壁防腐蚀需要。一体化防腐蚀技术的应用流程可概括为：“内壁喷砂除锈→外壁抛丸除锈→内、外壁处理质量检验→内衬不锈钢→内壁喷涂环氧粉末→外壁喷涂环氧粉末→检验涂层质量”。对于小口径油气集输管线来说，一体化防腐蚀技术能够在工厂预制完成所有工序，具备质量可控、可检特性，改性环氧粉末涂料在管线内壁和外壁的应用能够充分发挥其成膜均匀、耐磨性和耐热性突出优点，表面光滑的内涂层在管输效率提升、磨阻降低方面也能够充分发挥自身优势。一体化防腐蚀技术将不锈钢和粉末涂料的防腐蚀性能集于一体，施工效率也因现场免补口施工而提升。不锈钢材质可基于腐蚀介质类别优选，为保证过渡区的耐腐蚀性，需存在至少20mm的涂层覆盖内封焊部位，电偶腐蚀可同时有效规避。一体化防腐蚀技术在应用中还需要保证现场施工与工厂预制的紧密结合，为提升焊缝耐腐蚀性，可同时选择“自保护药芯焊丝钨极氩弧焊打底+过渡焊”的焊接工艺，填充盖面需使用手工电弧焊工艺，由此DN50及以上油田集输管线的内、外壁防腐蚀需要将得到较好满足。

结论：综上所述，油气集输管线防腐蚀技术的应用价值较高。在此基础上，本文涉及的补口机补口技术、风送挤涂技术、电镀防腐蚀技术、防腐涂层保护技术等内容，则直观展示了油气集输管线防腐蚀技术的应用价值。为更好应用油气集输管线防腐蚀技术，油气集输管线腐蚀因素研究、新型材料与技术研发同样需要得到重视。

参考文献：

[1]李俐莹，郑丽华.安全生产中油气管线的检测分析与研究[J].油气田地面工程，2021，40（06）：52-56.

[2]王锐.油田集输管线防腐相关技术的全面分析[J].全面腐蚀控制，2021，35（01）：115-116.

[3]饶棪毓，朱万方.地铁设计中石油天燃气管道杂散电流防护探讨[J].电气化铁道，2019，30（06）：75-77.