石油天然气管道腐蚀及其防护措施研究

（北京维科尔安全技术咨询有限责任公司 北京 100000）

1.石油管道腐蚀原因分析

通常而言，石油天然气管道往往会铺设在地下，借助较远距离的管道进行输送作业，从而促使油气输送在经济性能方面得以提升。经过对生产现场的具体情况探析，能够看出管道输送为最佳的方案，所以被极好的推广应用。而由于管道通常铺设在地下，因此存在着较大程度上的土壤腐蚀，以及电化学腐蚀等，由此造成管道出现承压能力和机械强度下降的情况，进而造成油气泄漏，并有可能带来火灾等事故的出现，给企业带来经济损失。因为在土壤里存在着腐蚀性的介质，从而使得管道存在形成原电池的条件，造成腐蚀穿孔，给管道的安全造成危害。而在管道质量方面，也会给整个输送工作造成较大的负面影响。通常对金属管道而言，往往会借助阴极保护技术展开相应的防护，而在管道施工过程中，假若存在着阴极保护质量缺失的问题，未能够实现较好的阴极保护效果，则是会造成管道出现严重腐蚀的主要原因，并使得使用寿命大大降低。

在石油介质中，存在着一定含量的硫元素，其为造成管道出现腐蚀的一个核心因素，因为原油里往往含有硫元素，这就会造成管道中出现一定程度的硫沉淀化合物。就上述化合物来说，其在一般情况下都会与管道中的铁元素发生反应，进一步生成硫酸亚铁化合物，但是就这些硫酸亚铁而言，其又包含着游离酸，这种状况则又会造成水解反应，基于上述使得腐蚀情况加剧。在天然气输送过程里，往往会存在着运输应力，一旦该方面表现出一定当程度的波动，就会造成腐蚀的出现，并由此产生一些轻微破裂，当时由此出现的小裂缝在经过一段时间后，则是会呈现出膨胀扩张的态势，由此造成了最终的大型破口。

2.石油天然气管道腐蚀防护技术

整体而言，在对管道腐蚀形式进行划分时，主要为两种形式，也就是内腐蚀和外腐蚀。由于管道腐蚀的情况存在着差异性，因此应该借助有针对性的防腐蚀措施展开作业。现今，内涂层技术得到了非常好的推广应用。通常来看，内部防腐技术能够划分成几种，主要为缓蚀剂技术、内涂层技术以及复合管技术。具体就缓蚀剂技术而言，该项技术的应用具体为，配比的缓蚀剂，并将其注入到管道里，从而达到腐蚀缓解的目的。而在内涂层方面，该项技术起源于其他国家，现今得到了极好的推广。然而由于进入中国较晚，造成该技术在国内一直处于停滞状态，和先进技术有着差距。现今，我国石油天然气管道防辐射内涂层主要包含环氧型、改进环氧型、环氧酚醛型、聚氨酯型这几类。而在第三种技术复合管方面，其主要是由陶瓷等材料制成。

通过与别的技术对比能够看出，玻璃内衬复合管能够发挥极大的功用，首先能确保钢管强度，其次能够促防腐性能的有效强化。

3.石油天然气管道腐蚀防护措施分析

(1)阴极保护技术措施

为促使管道腐蚀速度得以减弱，必须展开阴极保护把被保护的管道当成阴极，对其予以保护，从而避免金属管道出现腐蚀。详细的操作对策是牺牲阳极的阴极保护措施，以及外加电流的阴极保护措施。根据管道系统的差异，从而展开有针对性的阴极保护作业。

通过相关的现场分析能够看出，以实施效果而言，定期保养及维护为最有效的对策，并且在油气输送工程里被较好的使用。而在阳极材料的选取方面，应该使用一些最佳的材料，比如石墨等，从而能够实现对管道的高效保护，避免金属管道出现腐蚀情况，且由此造成安全隐患，最终带来的损失。

(2)对油气输送管道腐蚀的监测技术措施

在进行石油气管道铺设过程中，往往会铺设在性质不同的土壤里，所以其在腐蚀情况上便存在着极大的差异性。通常来看，即使是一根输气管道也有可能和很多性质不同的土壤进行接触。而在管道方面，由于其表层存在着很多的物理化学性质，因此便会造成管道腐蚀情况的深化。若要面对这种情况，更是应该完成好相应的防腐工作。在此过程中，应该对化学反应予以足够的重视，而在此之中，电化学反应关键的构成之一。具体以电化学反应来分析，应该存在作为电极的金属的同时，还应该有能够反映环境的电解质，第三个必须有导电回路。

一般情况下，当展开管道铺设作业时，必须关注必要的检测作业，特别是要关注环境腐蚀方面的工作，如若要实现此项工作的有效完成，能够对土壤腐蚀性展开积极的测量，通过这项工作的进行，最终可以对管道实际的腐蚀有较为全面深入的研判。以我国的现实状况来看，已经建立了依据土壤腐蚀性来对光纤内部腐蚀度进行评判的系列评价参数和评价标准。

举例来说，展开具体的管道腐蚀检测过程中，技术人员首先应该完成的工作为，科学有效地掌握所在区域的土壤腐蚀情况，包括腐蚀模式，还有腐蚀规律等相关内容。接下来，重点关注所在区域的土壤，对其中的电流展开有效的测定，实现对整个腐蚀情况有效的分析评估，此外，还要对管道现今的使用期限展开研判。而在外防腐层不开挖检测方面，其在进行监测作业时，往往会借助管道外部防腐层被破坏的情况展开，现今这项技术已经得到了较好的发展，且相对成熟。需要注意的是，展开检测工作过程中，假若采取了这项技术，那么工作人员应该展开电流衰减数值的有效评估工作，还要展开与之关联的密间隔电位测试，经过对上述技术的使用，从而能够极好地展开腐蚀状况的研判，从而实现对石油管道的整体腐蚀状况以及防腐层剥离情况展开分析以及评估。而在阴极保护监测方面，具体应用过程中，相关员工必须对石油管道的电位以及管道沿线电位展开测量作业，获取相应的数值后，应该借助断电测量法和近参比法，实现对管道内部防腐层脱落状况的有效分析。

(3)借助不同类型的涂层技术来提升石油气管道的抗腐蚀能力

为了强化相应的防腐蚀措施，技术员还应该展开涂层作业，从而促使抗腐蚀能力的有效强化。在整个石油管道防腐工作里，涂层技术被广泛地推广使用，而借助这些特殊防腐材料，则是能够很好地促使管道使用周期的有效延长，并且会使得管道外观以及相应的性能表现的更好。

举例来讲，技术人员借助煤焦油瓷漆涂层技术去开展相应的防腐作业。而这种材料的应用，特别是在管道的表层，能够很好地对外部水分进行隔绝，从而防止其给管道所带来的侵蚀，并且该材料的使用，亦能够在相当大的程度上促使管道抗菌性的强化。然而需要注意的是，使用此类型的涂层材料时，必须关注其所带来的污染。现今，该技术已经不再被大量应用，慢慢退出市场。此外，技术人员还能够借助环氧粉末展开相应的涂层防护。把其涂到管道表层后，能够很好地促使内部应力的提升，同时，可以使得管道里边的抗磨损能力得以极好的强化，就环氧树脂材料而言，其存在相当程度的刚性，亦能够很好地发挥隔绝水分的功用。

(4)借助补口技术来提高管道防腐性

如若管道已经存在了腐蚀缺口的话，则应该关注这项技术，从而实现对腐蚀缺口的有效修补，进而使得防腐性能能够很好的强化，并由此实现管道寿命的延长。以现今的具体情况而言，展开管道补口作业时，往往会使用到的技术是以下两种：热沥青浇注补口技术、聚乙烯材料补口技术。举例来讲，如若是借助热沥青浇注补口技术展开作业的话，应该展开分工协作，首先要把沥青材料熔化，接着将其浇注到腐蚀缺口的部位，在浇注结束以后，对技术员而言，还必须展开覆盖作业，也就是对管道外部进行相应的保护缠绕，从而能够防止杂质的进入，并避免给补口效果造成伤害。然而，在应用此项技术的时候，往往会使用到相对老旧的管道上。除上述技术外，亦可以借助聚乙烯材料展开相关的补口作业。以这项技术而言，展开补口作业时，首先应该使用打底漆料进行涂抹作业，涂抹于防腐缺口的部位，接着可以在外部进行相应的缠绕作业，从而实现有效的保护，而缠绕材料必须为聚乙烯胶带。在聚乙烯材料的辅助作用下，可以大幅提高管道的外部性能。

4.分析

总的来说，为了深层次强化石油天然气管道的整体抗腐蚀能力和管道应力，因此技术人员必须对一些要点予以足够的重视。对造成管道腐蚀原因的扎实研判，接着将其作为出发点，构建与之对应的防护措施。从上能够看出，可以借助管线内涂层等技术实现对管道的有效防护。而科学可行的防腐对策的应用，能够在很大程度上促使管道使用周期的延长，并且亦能够使得运输成本有效降低。