油气储运管道防腐技术的现状与应用

杨福，安龙生，王正伟，周家尧，李博涵

(国家管网集团西南管道有限责任公司兰成渝输油分公司，四川 绵阳 621700)

0 引言

现阶段，随着我国社会的不断发展和进步，科学技术发挥了不可或缺的作用和影响，为油气储运领域的发展注入了源源不断的生机与活力。但是，由于社会竞争力的不断加大，传统的油气储运防腐技术很难满足社会发展的实际需要，由此可见，技术的先进性显得愈来愈重要。与此同时，从当前油气储运领域的发展现状来看，仍然面临着诸多问题尚未得到有效的解决。特别是针对管道防腐方面，仍需对该领域的发展继续钻研，因为如果发生油气泄漏情况，危机自身及他人的生命安全，为油气储运造成极大的安全隐患，导致安全事故的发生。基于此，进一步加强管道防腐技术的研究与应用是当前该领域必须解决的重点问题和难点问题，防腐技术迫切需要进行全方位、多层次、多角度的革新，做到局部和整体的防腐，优化防腐技术，提高油气储运的安全性、高效性、持久性。

1 油气储运管道防腐技术的相关概述

1.1 油气储运中进行管道防腐的必要性

众所周知，油气管道工程是我国重点发展的一个项目之一，承担着油与气的储存与运输工作，涉及领域十分的广泛，主要分为处理、净化、加热、储存、运输五个环节。且在现代化经济与科技迅速发展的社会背景下，人们对油气资源的需求量正呈现不断上升的趋势，在这样的大环境下，也极大推动了我国油气领域的相关发展，油气领域面临的既是机遇也是挑战。但是，在实际的发展过程中，由于油气管道本身就具有一定的安全隐患，很多油气都存在易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性，特别是在长时间的运作下，导致在实际的运输过程中经常会发生一些安全事故。而通过进一步加强防腐工作，切实提高防腐技术，可以在很大程度上加强对管道的保护作用，保障油气运输的安全性。

与此同时，由于油气管道通常铺设在地下，且管道建设本身就具有一定的系统性、复杂性和难度性，因此，在实际铺设的过程中，管道受客观因素的影响较大，导致运输过程中的安全隐患问题和安全事故屡见不鲜。除此之外，管道防腐作为运输的重要媒介，承担着经济发展和攻击需求的重担，管道的安全问题不容忽视，通过进一步加强防腐工作，提高防腐技术，对进一步促进油气领域的发展，保障油气安全运行，以及推进油气储运改革发展有着积极的意义和深远的影响。

2 油气储运管道防腐技术的现状

近年来，国内外在管道防腐层技术问题上的热度不断上升，受到了社会各界的广泛关注与支持，在这样的大趋势下，对防腐技术也有了更高层次的要求和标准。与此同时，无论是防腐的材料，还是防腐的技术都取得了显著的发展，防腐性能的新技术、新工艺、新理念不断涌现。但是，从当前管道防腐的实际成效来看，仍然面临着诸多棘手问题。且防腐层技术作为油气管道储运的基本保障，防腐的质量和效率将会对整体的储运造成直接性的影响，因此，进一步延长管道使用寿命，提高防腐性能，以及充分了解和应用防腐层技术是现代化油气储运领域的机遇和挑战。基于此，为了进一步保障油气管道的顺利运行，切实解决和提高防腐技术是至关重要的，必须充分围绕防腐问题开展研发，从防腐的角度出发去分析问题和解决问题，在发展的过程中不断地积累经验和总结经验，从而顺应时代发展的潮流，紧跟时代发展的步伐，使得管道防腐技术能够切实地满足油气管道的相关需要，提高实际的应用成效，从而为油气管道领域的发展提供更大的经济效益和社会效益。总而言之，管道防腐是当前油气领域发展过程中的重点问题和难点问题，相关领域必须予以充分的重视，切实加强管道防腐的实际成效，加强管道保护，提高耐腐蚀性，更好地保障油气领域的高质量发展[1]。

2.1 油气储运管道腐蚀影响因素分析

2.1.1 外部因素

管道的腐蚀往往受到多方面因素的影响，其中外部因素占据主导地位，对此，相关领域必须予以充分的重视。通常情况下，油气储运管道腐蚀的外部因素主要包括大气腐蚀、土壤腐蚀、细菌腐蚀、散电流腐蚀、气候腐蚀六大类。与此同时，随着管道的长时期、不间断的使用，也会导致管道本身发生一定的磨损，故而对其自身的使用寿命和性能造成了极大的影响，由此可见在管道的长时期使用下，管道的外部环境也会受其影响而发生相应的改变，从而导致不同程度的腐蚀，具体内容如下所示。

(1)大气腐蚀

众所周知，大气中含有大量的水蒸气，而这些水蒸气受环境的影响较大，会使得金属表面通过冷凝的方式形成一种水膜，且这种水膜其自身的特殊性可以将空气以及空气中的其他杂质进行溶解，可起到电解液的作用，从而使得金属的表面发生电化学腐蚀。

(2)气候条件

气候条件也是油气储运管道腐蚀的一个重要外部因素，且该因素具有很强的不确定性。据可靠资料表示，在非潮湿环境中，发生腐蚀效应的几率相对较低，一旦湿度超过80%，腐蚀的速度会大大上升，从而导致管道的腐蚀现象，甚至出现管道架空，非常不利于油气储运的顺利开展[2]。

(3)土壤腐蚀

通常情况下，为了进一步减少地面的管道铺设所占用的土地面积，通常将有些管道埋在地下，而土壤作为地下的重要组成部分，将会对管道造成一定的影响。与此同时，土壤中的颗粒物也会受到空气的影响，从而发生相应的化学反应，通常也具有电解质的特征。

2.1.2 施工因素分析

管道的腐蚀问题与施工的质量息息相关。众所周知，油气管道的建造具有一定的复杂性和难度性，这就导致施工过程中具有很大的不确定因素，从而对管道造成不同程度的腐蚀。在实际的施工过程中，管道的材料、施工材料、施工人员和施工技术等均是影响施工因素的组成部分。其中，由于施工人员自身专业性不足，规范性缺失而引发的施工问题，也是导致油气管线发生腐蚀的重要因素。除此之外，在技术人员水平高低以及细节把控的情况下，仍然会存在一定的安全隐患，从而加剧整个运输过程中的风险性，造成严重的不良后果[3]。

2.1.3 管道自身的因素

众所周知，不同的油气管道类型要有不同的管道管理方式，且不同的管理方式要根据具体情况具体分析。与此同时，从管道内壁的腐蚀情况来看，主要分为水腐蚀和介质腐蚀两大类，这两大类属于两种不同的腐蚀过程，具有明显的差异性。目前，在经济与科技的不断发展下，极大丰富了油气管道的使用和选择，无论是在管道类型还是管道材料方面都有着很大的选择性和差异性。与此同时，油气主要是由甲烷和乙烷两部分组成，因此具有一定的特殊性，属于一种易燃、易爆物质，在实际的运输和储存过程中，本身就具有一定的危险性，一方面会对管道内部造成严重的腐蚀，导致油气泄漏；另一方面，一旦处理不当，就会引发安全隐患问题和安全事故，严重的威胁社会环境和相关工作人员的生命安全。

2.2 油气储运中存在的内部问题

首先，由于油气储运的管道通常处于地下，各管道之间联系紧密，错综复杂，且受科技和人为因素的影响，在实际的运输过程中，很难对其运行的实际状况进行直观的了解，从而导致一些防腐层受地下环境的影响发生腐蚀，在脱落的过程中难以及时的发现和解决；其次，目前我国针对油气储运的分类，没有做出清晰明确的规划，一方面受到了管道的限制；另一方面受到了条件的限制，导致同一管道运输多种气体的现象屡见不鲜。也正是由于多种气体的混合和相互作用，导致其本身的性质发生了很大的变化，加剧了管道的腐蚀速度，具有一定的不可控性，是当前油气储运过程中的一大重点问题，对此相关领域必须进一步予以充分的重视[4]。

2.3 油气储运中存在的外部问题

现阶段，在社会不断更新变化的社会背景下，人们的生活水平得到了显著的提高，故而对油气的需求量也获得了显著的提升。因此，进一步扩大油气储运的经营，优化产业结构，扩大产业规模，增加产业数量就显得极为重要，与此同时，全方位的优化和升级也是取得核心竞争力的关键所在，是我国油气储运行业未来发展的必然趋势和必然结果。然而，在实际的施工过程中，管道建设和施工的方式方法，常常受到地区经济、基础设施的完善性、地质、气候环境等方面的影响。在此基础上，从当前油气运输的实际现状来看，其涉及到的领域十分广泛，其整个工作流程相对复杂，具有系统性、综合性的特点，因此在实际的工程质量监督和管理过程中，具有一定的挑战性和难度性，很多实际的项目和制度都难以落实，导致安全隐患和安全事故问题屡见不鲜，极大阻碍了我国油气储运领域的发展。除此之外，由于油气管道处于地下的特殊性，使得管道的外壁受到一定的腐蚀，从而在运输的过程中导致泄漏问题的发生，一方面极大影响了自身的经济效益和社会效益；另一方面加剧了安全隐患，危及到了整个油气运输事业的发展[5]。

3 输油管道防腐蚀技术应用

3.1 输油管道防腐涂层技术

随着科技不断发展，传统管道防腐涂层技术相对单一，难以切实地符合现代化社会的发展需要。与此同时，油气运输管道的防腐技术作为油气运输管道正常运行的关键所在，必须切实解决当前在技术上面凸显的不足和缺陷。例如熔接环氧技术与聚乙烯防腐技术，主要是通过对化学中电化学腐蚀原理的运用，充分借助了牺牲电极中的阳极来保证阴极的金属管道不受腐蚀。这两项技术在西气东输工程中占据主导地位，有着不可或缺的作用，应用效果显著。

3.2 输油管道缓蚀剂技术

在油气储备运输项目中，腐蚀是当前油气储运过程中的重点问题和难点问题，基于此，相关领域及其工作人员必须加强对腐蚀的重视程度。随着我国科技的不断推进，缓蚀剂逐渐出现在了人们的视野。该技术是一项巨大性的突破和进展，从本质上打破了传统防腐技术的思维理念束缚，具有非常重要的技术价值和现实意义。其优点主要表现在可控性强，刚度适中，延展性好，抗腐蚀性强，操作简单快捷，应用范围广[6]。

3.3 输油管道阴极保护技术

阴极保护技术是油气管道防腐中应用最为广泛的一种技术，受到了社会各界的广泛关注与支持，应用效果显著，且受到的局限性较少。与此同时，阴极保护技术从大体上可以分为牺牲阳极保护阴极和附加电流保护阴极两大类，其基本原理主要是利用了不同金属的氧化还原性特点，使其进行充分的电化学反应，达到减少阴极数量的目的，从而将其结构进行深度的处理，形成一个有型的保护体系和结构。总而言之，通过科学有效地应用该技术，可以大大提高管道的抗腐蚀性、安全性和可靠性。

3.4 液体环氧的防腐技术

液体环氧涂料技术是一种新兴的防腐技术，主要适用于一些不方便上涂的管件与埋地阀门等。与此同时，液体环氧涂料技术还可以应用在一些不利于操作的弯头或者是补口处，从而形成一个比较完整的、性能比较一致的防腐体系。目前，我国针对弯头或者补口的新型材料，主要是固体的聚脲防腐材料以及聚氨酯防腐材料，其特点表现在方便快捷、喷涂和刷涂选择灵活、成本低、附着力好等特点。

3.5 高固体份涂料技术

现阶段，我国的环境问题日趋严重，为了进一步迎合环境保护的发展理念，在自身发展的同时兼顾环境效益，更好地保障自身发展的可持续性，就必须立足环保的发展角度进行创新。而高固体份的涂料技术的出现，是一项良好的开端。目前，高固体份的涂料在市场的反馈良好，取得了阶段性的成效，受到了社会各界的广泛关注和应用，特别是在一些重防腐技术的领域中，取得了显著的发展。由此可见，高固体份涂料的应用是社会发展过程中的新的发展方向，具有良好的前瞻性。

3.6 内防护技术

3.6.1 化学药剂

使用化学药剂进行管道防腐也是一种较为常见的技术措施，其中应用较广的化学药剂有缓蚀剂、除氧剂等几种。缓蚀剂的防腐原理是在油气储运管道的表层形成一层沉淀膜，降低了金属管材表面的活化能，从而达到了抑制腐蚀速率的效果。除氧剂主要应用于管道内壁，由于油气储运管道投入使用后，内部相当于一个封闭环境，使用除氧剂可以将管道内部氧气吸收，降低了氧化反应，也是一种降低腐蚀速率的有效措施[7]。

3.6.2 衬里技术

使用一些非金属材料，粘附到油气储运管道的内壁上，形成一个高强度的内衬层，达到防止管道内壁腐蚀的目的。与内涂镀层相比，衬里技术的优点在于可供选择的内衬材料更多，常用的有聚氯乙烯塑料材料、玻璃钢材料以及高弹性橡胶材料等[8]。

4 油气储运管道防腐技术的发展方向

现阶段，经济全球化为油气储运领域带来了广阔的发展空间，与此同时，随着社会需求不断增多，市场经济下，进一步提高油气储运管道防护技术的先进性、科学性就显得尤为重要，从而更好地立足自身发展，适应现代化经济的发展需求，提高经济效益和社会效益。在此基础上，为了迎合现代化的发展，迎接新时代机遇油气运输管道防护技术的挑战，就必须树立良好的前瞻性，紧跟时代发展的步伐，与时俱进。

4.1 材料的选择

材料作为油气管道质量的核心与基础，将与管道的抗腐蚀性能息息相关。近些年来，随着我国工业化的不断发展，城市化进程不断加快，所带来的环境问题也愈发严重。对此，相关领域必须予以充分的重视，切实重视材料的选择、购买和使用，保证材料的科学性和合理性，切实保障材料的质量问题符合国家的相关规定和标准。

除此之外，针对管道的设计和铺设，也必须根据实际情况展开具体的分析。例如，在实际铺设过程中，要选择韧性较好、焊接性强和耐蚀性高的管道，以有效提高管道的防腐能力。与此同时，必须加强对材料粘合度、透气性、渗水性和绝缘性等特点的分析，达到延长使用寿命，最大化保障管道实际成效的目的。

4.2 先进技术的运用

先进的技术是解决管道腐蚀的强有力保证，因此，在实际的油气储运工作中，进一步扩大人才储备，积极开发和引进新技术、新工艺、新思想、新理念，加大创新力度和实践力度。与此同时，要积极开展防腐技术的研究，扩大防腐技术的应用范围，提高实际效果，促进油气储运管道防腐技术水平不断提升[9]。

5 结语

综上所述，在中国经济与科技迅速发展的社会背景下，极大地推动了中国油气储运领域的发展。与此同时，随着社会竞争力的不断加大，也就意味着油气储运领域将面临着更大的机遇与挑战，在这样的大环境下，油气运输技术的进一步升级与完善将直接关系到自身的核心竞争力。

而管道防腐技术是油气储运过程中的一项重要组成部分，管道作为运输的重要媒介，对进一步保障油气的顺利运输有着积极的意义和深远的影响。由此可见，油气运输的进一步发展是社会发展下的必然趋势和必然结果，加强管道防腐技术的探究是当前油气储运行业发展的核心所在，科学有效地提高管道防腐技术是当前油气储运领域发展过程中的重中之重。基于此，相关领域必须予以充分的重视，旨在更好地发现问题、分析问题和解决问题，切实保障和推进我国油气储运领域的发展。