油气长输管道腐蚀问题与阴极保护防腐技术措施研究

王 宇

（大庆油田有限责任公司第八采油厂监督管理中心，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

油气长输管道应用环境复杂，管道内部存在多种化学物质，易发生腐蚀现象。阴极保护法能够有效抑制化学反应，减弱腐蚀现象，延长管道使用周期。所以，要充分了解该技术的应用机理，总结应用经验，提升使用效果。

1 油气长输管道腐蚀的原因

1.1 油气长输管道腐蚀机理的探讨

在油气长输管道中，CO2腐蚀机理的腐蚀是油气长输管道的主要腐蚀方式。干燥CO2是不会腐蚀的，只有CO2在与水接触或溶于高可溶性的烃类中时才会产生腐蚀性。恰好，油气长输管道中含有大量的水，而这些油气又是高溶解性的烃类，会对管道造成腐蚀。H2S在水中溶解后，将会腐蚀油气长输管道。其基本原理为电化学失重腐蚀。在油气长输管道和周边环境中，存在着大量的水，其中存在着溶解氧，在此条件下，油气长输管道将产生电化学反应。当SO2在水溶液中溶解后，与油气长输管道发生化学反应，形成FeSO4。在FeSO4水溶液中进行水解，形成Fe3O4和SO42-，SO42-在油气长输管道中会发生化学反应，形成新的FeSO4，进而会对油气长输管道造成二次腐蚀。

1.2 温度对油气长输管道腐蚀的影响

在H2S腐蚀油气长输管道过程中，温度对其腐蚀程度具有很大的影响。从有关资料中可以看出：在H2S含量为10%的水溶液中进行建模，在100℃以下，油气长输管道的腐蚀速度随温度的增加而加快。在100～220℃的温度下，随着温度的增加，油气长输管线的腐蚀速度逐渐降低。在温度持续升高到220℃时，油气长输管道的腐蚀速度随温度增加而加快[1]。

2 油气长输管道采用阴极保护的应用措施

2.1 恒电位仪

根据国家有关规定及标准，将重要的相关联的设备正确地摆放，以保证在安全范围之内。并将恒定电位计置于标准位置，并留意与其他仪器的间距及位置。

2.2 汇流点及参比电极

一般，有关人员会根据国家和企业的施工规范，对汇流点的位置以及与其他设备的标准间距进行调整，以保证安装的精确度。同时，长效参考电极也会被安装在指定的位置，以保证其他设备在连接到其他设备后都可以精确地进行连接。另外，就算是在防腐系统中，也要进行防腐处理，而且防腐级别不能太差，这一点也要引起足够的重视[2]。

2.3 阳极地床

阳极地床的设置和选址都是经过严格的筛选和规划的。而且，阳极地床的具体参数也是一清二楚，为了达到合格、高效的要求，还需要配备相应的地床设备。同时，在安装地床的时候要按照施工单位的具体计划，在遇到建筑或者挡板时，要保证不会影响到以后的使用，并且不会对建筑产生不利的影响。但在实施之前，建筑单位必须对周围的环境进行测量，以保证工程的顺利进行。当然，具体的施工调整计划也要看现场的实际情况而定。

2.4 牺牲阳极阴极保护法的应用

油气长输管道的牺牲阳极保护法，是将两种不同的金属放在一个电解液中，以减少油气长输管道的腐蚀概率。进行油气长输管道防腐研究工作的人员，必须对管道进行金属活性的分析。然后在油气长输管道附近，放置一种金属活性较高的金属材料，以取代油气长输管道中的金属材料，使其失去电子，从而实现油气长输管道的防腐功能。

2.5 外加电流阴极保护法的应用

除了可以在油气长输管道中使用牺牲阳极保护法以外，在油气长输管道防腐方面，研究人员还可以将油气长输管道与外部电流结合起来，实现对油气长输管道的阴极保护。外接电流阴极保护法是指在油气长输管道上增加一个电源，以改变其表面的电子。在油气长输管道上，外部供电可以为油气长输管道提供附加的电子，从而取代油气长输管道中的电子损耗。因此，作为阴极的油气长输管道将不会被腐蚀。其具体方法是在油气长输管道附近埋设固定阳极，而油气长输管道与固定阳极之间采用外部供电。然后将外部电源、油气长输管道、固定阳极、以及土壤，构成一条闭合的电路。也就是说，在油气长输管道被腐蚀后，会有一个固定的阳极进入土壤，再经汇流点返回外部电力装置，以辅助油气长输管道补充损耗的电子。在此过程中，油气长输管道能达到电子平衡，从而为油气长输管道提供了防腐保护[3]。

3 结语

综上所述，油气长输管道阴极保护技术效果突出。为了保证技术应用质量，要做好相关技术的研究，结合实际使用场景，提高技术应用效率。