埋地油气混输管道的腐蚀机理与防护策略

王 冰

（大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部第二工程部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

油气混输管道埋于地下，管内外的工况均较为恶劣，发生物理变化及化学反应的可能性较大，而管道的腐蚀必然对管道系统的使用寿命及使用过程中的可靠性产生影响，所以针对其中的腐蚀机理进行研究，并提出防护策略，对于管道使用寿命的延长以及油田生产效率的提升均具有重要意义。

1 埋地油气混输管道的腐蚀机理

1.1 管道内腐蚀

管道内腐蚀主要包括多相流冲蚀、腐蚀以及气体腐蚀，通常由输送介质中的腐蚀性成分所导致，易发生于气液交界面、低洼积水位置以及弯头位置，属于管道腐蚀的最主要形式。

1.2 管道外腐蚀

管道外腐蚀可以被分为5种类型；（1）冲刷腐蚀；（2）套管腐蚀；（3）微生物腐蚀；（4）杂散电流腐蚀；（5）土壤环境腐蚀。

2 埋地油气混输管道防护策略

2.1 应用缓蚀剂

当前应用较为广泛的缓释剂为咪唑啉类以及复合型缓蚀剂。将铬加入到管道之中，可以促使其中的二氧化碳浓度显著降低，也就可以减缓其中金属被腐蚀的速度。将乙二醇注入到多相流油气集输管线之中，可以对水合物生成起到抑制作用，也就可以减缓二氧化碳腐蚀速度。其与缓释剂进行联合应用，则可起到控制管道内壁腐蚀的作用[1]。

2.2 外涂层

通过刷涂外涂层的方式实现钢管与腐蚀环境的隔绝，是对埋地管道腐蚀情况进行预防的基本手段之一，通常可应用以下几种材料：（1）熔结环氧粉末防腐层；（2）双层环氧粉末防腐层；（3）双层、三层PE防腐层；（4）石油沥青防腐层；（5）煤焦油瓷漆防腐层；（6）HPCC涂层体系。

2.3 内涂层及衬里保护

应用频率较高的内涂层，包括：（1）环氧树脂粉末涂层；（2）聚乙烯粉末涂层。同时，也可以采用衬里保护的方式，选择采用热喷玻璃防腐工艺，使涂层耐高温水平达到300℃左右，同时可以形成不老化的玻璃，并与金属共同构成防腐产品，以避免管内硫化氢一类的酸性气体与碳钢发生接触。另外，还可采用环氧粉末涂装，或是应用内挤涂的工艺刷涂环氧液体涂料，以对已经发生严重腐蚀的旧管道实施维修工作[2]。

2.4 阴极保护法

阴极保护法可以划分成为两种形式，分别为强制电流保护法和牺牲阳极法。针对口径较大的长输管道，我国主要应用“以强制电流为主、以牺牲阳极为辅”的保护措施。为了避免阴极保护电流发生流失，工艺站场中管道的进出口位置均应放置电绝缘装置。为了避免管道的绝缘接头或是防腐蚀层在电力故障作用下或雷击作用下发生损坏，需要将锌接地电池安装于绝缘接头处，同时针对大型河流的穿越段两岸，需要分别安装锌合金牺牲阳极，以促使保护效果得到强化。

2.5 杂散电流排流保护

管道应该与交流电或直流电的干扰源保持尽量远的距离。受到干扰的管道阳极区，在无正负极性交变时，应用极性排流，复杂时，应用强制排流及接地排流。一般来说，需要将阴极保护与排流保护进行联合应用，同时在相邻的管道直接设置均压装置，以促使管道间的电位得以平衡，也就可以降低管道之间相互产生的干扰。

3 结语

埋地管道可应用的防腐蚀措施较为多元，根据腐蚀原因的不同，应选择最为合适的防护方法，而若防护方法应用不当，也有可能导致不良后果产生。需要注意的是，哪一种腐蚀防护措施都不能起到一劳永逸的作用，原因在于，管道埋的时间越来越长，其防腐涂料必然发生老化，同时受到管内外多方面因素的影响，管道极易继续腐蚀，所以除了强化防腐蚀工作，还需完善相关的运输、维护及保养工作，以提升埋地油气混输管道质量。