油气管道内腐蚀原因及防腐措施研究

摘要：近年来，随着油气管道行业的快速发展，管道内腐蚀一直影响着油气管道的安全运行，国内外因管道内腐蚀而引发的油气管线安全事故频频出现。做好管道内防腐是确保管道安全运行的重要手段，管道内防腐成为油气管道建设研究的关键课题，对油气长输管道的腐蚀控制极为必要。本文主要对油气管道内腐蚀发生的原因进行了分析，并就有关管道内防腐技术作了深入的探讨。

关键词：油气管道;内腐蚀;原因;防腐措施;研究

油气集输管道是油气运输的的重要方式，它在整个油气运输过程中发挥着巨大的作用，油气集输中的管道腐蚀问题一直是影响整个油气传输工艺的主要问题。油气输送管道内腐蚀不仅会引起管线穿孔、破裂，发生泄漏，降低管线承载能力，甚至会对人民的生命财产造成严重威胁，油气集输管道有效的内防腐技术可以减少管道的腐蚀，提高油气的集输安全。因此，探究油气管道的内腐蚀机理并及时作出相应的防护措施迫在眉睫。油气管道内壁腐蚀主要由两方面造成，一方面是油气中的腐蚀性气体如H2S、CO2、O2及其它硫化物等直接与金属管道接触，对管道造成化学腐蚀。另一方面是油气中含有一定量的水，能够在管道内形成一层亲水膜，在管道内壁局部形成微电池，造成电化学腐蚀。

1 油气管道内腐蚀常见类型

1.1 缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是由于非金属材料与金属材料，或者异种金属材料、同种金属材料相互接触而形成的。缝隙腐蚀是一种较为常见的腐蚀形式，在管道内壁锈层下、焊缝气孔、螺母紧压面、法兰连接面都很容易出现缝隙腐蚀，它们是由于缝隙中某种离子累计、缝隙中酸度变化、缝隙中氧分子的缺乏而造成的。

1.2 应力腐蚀

应力腐蚀可能是油气集输管道金属内部的残余应力，也很有可能是油气集输管道外加应力，它是一种由于特定腐蚀介质与拉应力共存的过程中所出现的腐蚀破裂。残余应力可能是由于管道金属材料体积变化引起的，也可能是管道金属材料升温后冷却降温不均匀引起的，也有可能是由于加工制造的过程中所出现的形变，还有可能是由于冷缩配合、螺栓紧固、铆合作用所引起的应力。

1.3 晶间腐蚀

油气集输管道往往都采用合金材料，晶间腐蚀常常发生在合金晶界处，一旦出现晶间腐蚀，会导致管道的延伸性和强度都出现大幅度下降的现象，机械强度变化较快，即使管道的外型尺寸和金属质量没有发生多大的变化，但是对于油气集输管道结构的损坏却是极为严重的。

1.4 点蚀

在油气集输管道金属内壁局部区域很容易出现点蚀现象，而这些点蚀又会使得坑点或者洞穴向内部扩展，甚至还有可能会出现穿孔的现象。油气集输管道在氯离子含量高的土壤中很容易出现坑蚀和点蚀。一般在综合评价点蚀时，都采用最大点蚀深度、平均点蚀深度、点蚀密度等指标。

2管道内腐蚀检测技术

油气管道在出现腐蚀之后，会表现出管道壁变薄、出现蚀损斑等情况，会产生一定的安全隐患。管道内腐蚀检测技术可以对管壁的腐蚀情况进行检测和分析，通过得到的数据来采取有效地解决措施，以降低不良事故的发生率。目前，国内外常用的管道内腐蚀检测技术为漏磁检测技术。漏磁检测技术是基于钢管类磁性材料的高导率这一特性来实现的。钢管内因为腐 蚀而产生的缺陷处的磁导率远远小于完好处的磁导率，钢管在外部磁场的作用下被磁化，当钢管内没有缺陷的时候，磁力线会均匀分布，而当钢管内产生缺陷的时候，磁力线会弯曲，通过此种原理来判断钢管 内是否存在腐蚀。该种技术操作非常简单，且检查费用比较低，与其他的常规检测方式相比，磁漏检测技术的量化检测结果精准度较高，可以实现对管道内的持续监测。但是该种检测技术还存在着一定的缺点，如磁漏检测技术对于轴向缺陷的敏感性不高，因此，也很难实现对于轴向缺陷一类缺陷的检测。

3管道内腐蚀防腐技术措施

3.1添加缓蚀剂

添加缓蚀剂是一种从本源上控制集输管道内腐蚀或延缓腐蚀速率的方法。油气集输管道防腐技术一般使用有机缓蚀剂，其具有以下优点：一是不改变管道介质条件，起到良好的防腐效果;二是成本低，操作简单;三是可根据不同环境或不同管道材质等选取不同的缓蚀剂。缓蚀剂的选择必须考虑保护集输管道金属材质、腐蚀介质等，还需要考虑缓蚀剂是否有毒性等。CO2腐蚀、H2S 腐蚀应采取吸附性缓蚀剂，使腐蚀物质吸附在集输管道内表面形成保护膜，从而达到抑制腐蚀的目的。

3.2 管道内涂层和衬里防腐技术

对油气管道进行内表面涂层防腐，它是通过涂层的隔离效果隔绝腐蚀介质和集输管道内表面的接触，从而达到防腐效果。使用管道内涂层和衬里防腐技术不但能够有效防止管道内腐蚀的产生和加剧，还可以节约大量的集输管材和维修、维护费用。此外，管道内涂层和衬里防腐技术可使管道内表面光滑，避免堵塞和事故的发生。CO2腐蚀、H2S腐蚀可以选择有机涂层和衬里含有环氧树脂、聚氨酯以及环氧粉末等。

3.3阴极保护方式

由于油气管道所处的环境特殊，土壤腐蚀、化学腐蚀现象的出现，会加重管道的腐蚀程度，所以可以采取阴极保护的方式与防腐层处理相结合的方式。此种方式在具体的应用中主要目的是对金属管道进行保护，主要分为牺牲阳极和外加电流方法。牺牲阳极就是将低电位的金属涂刷在管道上面，使之成为腐蚀电极，以对长输管道进行很好的保护。外加电流方法就是将阳极与阴极连在一起，使两者之间的点位加大，在阴极点位值达到一定数值后就可以进行保护电流的连续提供，进而对管道进行有效的防护。

4结束语

综上所述，油气管道内腐蚀防护技术的研究对管道防腐具有重要的作用和意义。针对油气管道内腐蚀问题，必须针对各个影响因素研究制定切实可行的防腐措施，可以通過添加缓蚀剂、集输管道内涂层以及衬里防腐技术以及阴极保护等技术最大限度地降低管道腐蚀，保证油气长输管道安全高效运行。

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作者简介：李睿（1996-），男，河北保定人，助理工程师，从事油气管道管理工作。