油气储运中管道防腐措施分析

户永海

（管道四公司（穿越公司），河北 廊坊 065000）

油气是一种十分不稳定的物质，在复合条件的情况下会产生爆炸，并且作为一种能源，如果发生泄露还会对周边环境产生不可逆转的污染，这会导致能源的大量浪费。对油气储运中的管道进行防腐就成为保障油气使用效率和保障油气稳定安全的重要措施。储运中管道使用一种特殊的复合材料，内部和外部还会使用一体化防腐措施，其一般氛围工厂统一生产和后期填涂的方式，但是无论采用哪一种方式进行防腐，都要从安全的角度和防护的角度进行考虑。

1 油气储运中管道腐蚀的原因

油气分别是石油和天然气两种能源物质，它们作为大自然的产物，并且带有一定的化学物质，本身就会对油气管道网进行腐蚀，在流经管道网的过程中与管道壁的钢铁发生化学反应，所以管道内壁开始产生腐蚀现象。

油气储运中管道由于体积和重量都十分巨大，被常年埋在土壤内，地下的土壤潮湿并且也有部分化学物质可以和油气储运中管外壁产生反应，导致油气储运中管外壁也会产生腐蚀现象。经过长时间的内外腐蚀，管道的厚度将会越来越薄，极容易在进行油气运输的过程中发生泄漏，严重时还会产生爆炸的危险。不同地方的泥土酸碱度不相同，对管道的腐蚀程度和腐蚀的速度也不相同，酸度过高的泥土比酸度中和的泥土更容易对管道造成严重腐蚀。

2 油气储运中管道遭受腐蚀的类别

2.1 内壁腐蚀

油气储运中，其中含有的水分逐渐的蒸发，在管道的内壁上形成一层薄膜，水汽逐渐与管道发生原电池反应，使得内部受到损害，部分油气物质在运输过程中，会碰撞管道破坏管道结构，甚至与管道材料产生化学反应，使得内部密实度降低，内壁在腐蚀下穿孔，难以满足储运的需求。

2.2 土壤腐蚀

部分长途储运管道隐藏在地下区域，管道的钢材与土壤发生了相互影响，土壤能够渗入水分，温湿度变化大，不同区域中的土壤氧气渗透率不同，这样就会导致管道在不同的区域呈现出分段结构差异，部分管道分段由于土壤性质的影响，穿孔泄漏，不仅会造成资源的流失，还可能发生潜在的 爆炸危险。

2.3 杂散电流的腐蚀

电流腐蚀产生的主要表现就是漏电，由于管道周围铺设 了交通轨道，交通枢纽所应用的电流逐渐渗透入管道周围，甚至钻入管道的部位中，形成从轨道到管道的电流线路，在 电流游走的过程中，使得管路随着电流路径发生了泄漏，继而遭到腐蚀破坏。

3 油气管道外防腐措施研究

3.1 防腐涂层

防腐涂层的作用很好解释，就是一种隔断效应，也就是通过各种措施将金属管道进行隔离，使其无法与土壤腐蚀环境接触，通过这种隔离作用，全方位的或者在一定程度上避免油气管道与土壤腐蚀环境接触从而发生直接的反应造成了腐蚀，也就对管道起到了保护的作用，是天然管道防腐蚀的首要措施，承担着物理层面的隔断、避免接触、全方位防护以及全方位隔断的效果，同时涂层的另一个重要的作用就是辅助，通俗的讲其存在是为阴极保护的措施提供了一种可以使电子绝缘的效果，采用了这样的措施也就可以绝缘。因防腐涂层遭受复杂多样的地形和土壤环境侵扰，是腐蚀控制的薄弱环节，因此对防腐涂层提出了严苛的要求，需要如下具备性能：

1）首先附着力一定要好，尤其是对于铁类的物质，附着力就必须好，特别要求湿膜附着力良好；

2）抵抗介质渗透性需要特别的优秀，成膜后，涂层对于的水和氧及其它腐蚀因子的渗透性能够起到良好的屏蔽作用，对于它们的侵蚀能够很好地抵抗；

3）耐腐蚀性也要非常优秀，对于大气、水、酸、碱、盐、其它溶剂等介质的腐蚀，能够起到很好的耐受作用，不惧怕以上物质的侵蚀；

3.2 外加电流阴极保护

外加电流阴极保护是通过在管道的外部采用直流电源放电，放出的电子流向被保护金属的阴极，使其阴极实现极化，使被保护金属变成免腐蚀体，这种方法就叫外加电流阴极保护法。主要组成部分有辅助阳极，还有参比电极，输出为直流电源，还有用于连接的电路。

牺牲阳极法和外加电流阴极保护法由于性质不同，具有不同的特点，因此应用的环境也不一样，主要有介质电阻率因素，供电的环境能力，不同金属需要的保护电流的强度，来确定应用类型。还可以经由进程运行进程当中工艺前提转变环境、寿命需求、布局外形等决议利用进程一般的情况下，有电源供应、介质电阻率非常大、所需保护电流非常大时，同时环境条件变化大、使用寿命需求长的管网系统，尤其是长输管道，应首选外加电流阴极保护法，如果以上条件不那么严格，选用牺牲阳极保护法。因此长输油气管道比较适合电流阴极保护。

3.3 联合防护

牺牲阳极阴极保护和强制电流阴极保护必须进行联合防护，才能取得良好的效果理由如下：

1）管道与外界的绝缘成都，是开展阴极保护系统建设的重要决定条件，采用防腐涂层可以使阴极保护所需的电流下降，同时使电流分散能力得到了加强；

2）管道防腐层破损点不可避免，如不实施阴极保护，那么腐蚀穿孔是必然的，阴极保护防止了涂层孔隙和损伤处外露金属发生腐蚀；

3）防腐涂层提供了埋地金属管道外侧的全方位防护，起作用主要是应对均匀腐蚀，阴极保护的特点主要是对点的保护，保护了防腐涂层产生破损的地点；

4）金属管道涂层损坏地点难以预测，造成防腐涂层难以及时的进行恢复，需要将整条管道都采用阴极保护，采用防腐涂层和阴极保护的双重保护措施，延长保护时间、有效地实施管道保护。

3.4 临时性阴极保护

由于油气管道距离长、施工周期较长，为避免管道下沟回填后，在外加电流阴极保护系统投运前发生电化学腐蚀，应采取临时性阴极保护措施。临时阴极保护采用带状牺牲阳极，埋设点位于相应的测试桩处，牺牲阳极通过测试桩向管道提供阴极保护电流。待强制电流阴极保护系统投运后，必须断开牺牲阳极与管道的连接。

4 油气管道内防腐措施研究

4.1 净化气源

净化天然气通常在气源地执行，通过一系列的工艺措施，包括脱除硫化物、对气体进行干燥等措施，在完成以上工艺措施后，对气体相关参数进行检测，对照国家相关标准，达到外输的指标要求，再通过油气管道进行输送。

4.2 涂层防护

对金属管道的内壁进行涂层处理防护，可以起到降低腐蚀影响，提高内壁光滑度的目的，还可以减少清理管道的次数。目前中国己经研制出了金属管道内表面环氧树脂静电粉末喷涂技术及成套设备。从使用原理来看，涂层是通过将金属表面的电化学反应或化学反应隔离或消除从而提高了金属的防腐能力。

4.3 复合材料防管道腐蚀技术

传统的钢材作为油气储运中管道的主要材料，因为极易腐蚀导致使用寿命短。复合材料是在传统油气储运中管网使用材料的基础上发明出来，复合材料使用的不是单一钢材，防腐蚀的效果十分明显，复合材料管的构成主要分为三个部分，外部由陶瓷结构组成，内部由钢材组成，陶瓷和钢材中间加有复合过度材料，这类结构可以防止水汽的侵蚀，还有防止高温和保持温度均衡的效果。由于复合材料由高韧度性，在建设过程中较为方便，复合材料己经在我国油田中开始使用，根据油田的反馈效果来看，复合材料的防腐效果十分明显。

4.4 缓蚀剂防腐

油气储运中管道一经产生腐蚀现象，随着时间的推移腐蚀的面积会在原本的基础上逐步扩大。通过使用缓蚀剂进行防腐，可以深入到腐蚀物的内部，隔绝腐蚀层向更深扩展，减缓腐蚀层化学反应，对油气储运中管道延长寿命有很好的作用。缓蚀剂因为其价格低廉，不会对油气储运中管道建设产生多余的费用。因为缓蚀剂成分简单，操作起来十分简便，并且不同于其他防腐蚀措施的局限性，缓蚀剂不限地区和不同材质的管道，适用性广泛。

4.5 油气储运中管道内涂层防腐技术

目前我国使用的油气储运中管道材料是烘烤型的耐腐蚀材料，使用常温固化的方式形成耐酸的方式。树脂类防腐材料在经过高温后，会附着在管道内壁对防腐有较好效果，树脂类防腐材料可以耐高温和耐酸性，不同种类的树脂在经过高温烤制后可形成不同效果，利用其不同特性可作为固化的特殊涂层，因其烤制后结构稳定且紧密，腐蚀物质不易进入钢制的管道内壁，发挥出真正的耐腐作用。管线内部使用防腐涂层性价比相对较高，并且防腐的效果明显。

4.6 补口机补口技术

技术内涂层补口机对现场的油气储运中管道进行连接，使用仪器对内部的涂层情况进行检测和反馈。补口机目前应用在管道防腐蚀方面己经十分普遍，通过补口机在管道内行走进行检测和除锈和修补涂层的工作，通过管道内的机械车和管道外的监控设备组成，机械车由可拆卸的活扣连接，可以在管道内长时间作业和任意转换形态，保持随时定位和随时喷涂的工作方式。由于现在的机械水平和自动化设备发展的很快，已经满足油气储运中管道应用的要求，补口机可以适用大多数的油气储运中管道，而且不要求油气储运中管道的外部环境，通过分段式和递进式对管道内部进行防腐工作。

5 结语

油气管道腐蚀主要根据腐蚀部位来进行判断及分辨从而确定，主要有内腐蚀和外腐蚀，埋地管道周边的环境影响是造成油气管道外腐蚀的主要原因。而埋地管道周边环境对管道外部的腐蚀作用主要是受到土壤中成分的影响而产生的。