淺談石油管道工程的防腐技術(shù)

侯明（中國石化西北油田分公司石油工程監(jiān)督中心，新疆 烏魯木齊 830011）

淺談石油管道工程的防腐技術(shù)

侯明（中國石化西北油田分公司石油工程監(jiān)督中心，新疆 烏魯木齊 830011）

石油的運輸有多種方式，目前我國采用的主要是效率高、耗能少的管道運輸。石油天然氣是一種很復雜的物質(zhì)，具有高能高壓、有害有毒、易爆易燃等特點，因此，在采用管道運輸?shù)臅r候一定要保證其安全性。其中，腐蝕就是威脅管道安全的一個重要因素，因此要采用科學的技術(shù)和方法來對管道進行管理，重點做好防腐蝕的工作。本文從石油管道防腐的重要性、管道腐蝕的原因、以及如何開展石油管道的防腐工作等方面來探討研究。

石油管道工程；防腐蝕；對策

做好石油管道的防腐蝕工作，可以提升石油運輸?shù)陌踩裕鄳镁涂梢詼p少鐵路、公路運輸?shù)膲毫?，既安全方便，又可以減少資金的花費，為國家和人們帶來一定的經(jīng)濟效益。

1 石油管道防腐蝕的重要性

石油管道大多都是以鋼材為主要原料來制造的，石油的成分很復雜，管道內(nèi)部金屬材料有的很活潑，比如鐵這種金屬，會和石油里的硫化物發(fā)生化學反應造成腐蝕。而且鋼材表面容易受到環(huán)境變化的影響，隨著時間的推移和環(huán)境溫度、濕度的變化，管道就可能會發(fā)生腐蝕。腐蝕不僅僅只是表現(xiàn)在顏色和外形上，如果腐蝕的時間過長，就會縮短管道的壽命造成管道的變形和損壞等，不能使石油的運輸正常安全的進行【1】。還會造成石油的泄露，給環(huán)境造成很大的污染，危害人們的健康。

2 造成石油管道腐蝕的原因

2.1 化學腐蝕

運輸石油的管道大多都是以鋼鐵為原材料制造的，鋼鐵不屬于純凈物質(zhì)里面含有多種金屬和雜質(zhì)?？諝獾某煞址浅碗s，不僅有氧氣和二氧化碳，還有氯氣和硫化氫，長期暴露于空氣之中，金屬就會發(fā)生硫化反應、氧化反應、氫化反應，造成管道的腐蝕。

2.2 金屬材料不均勻性的腐蝕

管道材料會有不均勻性，這些不均勻性會帶來電位差，造成對管道的腐蝕。比如經(jīng)過改造的管道和原管道在組織成分上會有著差異，這樣就差生了電位差；同時使用過的管道和沒有使用過的新管道也會產(chǎn)生電位差，對管道造成一定的腐蝕。

2.3 電化學腐蝕

電化學反應發(fā)生的條件是金屬和電解質(zhì)進行接觸，由電化學反應帶來的腐蝕就是電化學腐蝕。金屬管道的表面具有吸附作用，當管道處于潮濕的空氣的時候，金屬管道的表面就會輕易得產(chǎn)生極薄的一層水膜，這時候，石油管道表面的金屬就會接觸到水中的雜質(zhì)，這樣就會產(chǎn)生電化學反應。這時候，金屬中的鐵就會電解成鐵離子，從而進入到水膜之中。發(fā)生的電化學反應還會產(chǎn)生多于的電子，在鐵離子進入水膜中之后，這些電子就會向雜質(zhì)移動，最終發(fā)生氧化反應形成氫氧化鐵吸附在金屬的表面，形成紅褐色的鐵銹這也是管道被慢慢腐蝕的過程。

2.4 生物腐蝕

運輸石油的管道大部分都是埋在地下的，土壤中含有種類豐富的菌類，這些菌類會直接腐蝕管道的表面，而且，菌類不是獨居的，他們中的大部分會群居在某一個地方，集中腐蝕管道的某一個區(qū)域。生物的腐蝕具有腐蝕面積大和腐蝕速度快等特點，也是管道腐蝕的原因之一。

3 石油管道的防腐蝕策略

石油管道的防腐工作開展有很多種方法，每種方法都能取得一定的成果，下面我們分別從緩蝕劑法、陰極保護法、涂層外防腐法、以及內(nèi)層防腐法四種方法來進行介紹說明。

3.1 使用緩蝕劑

緩蝕劑是專門防腐蝕的，在油氣中混入緩蝕劑可以起到緩解石油管道的腐蝕。這種方法的特點是使用成本不高而且技術(shù)含量也不高。但是這種方法也存在著一些缺點，那就是維護的工作量很大，而且防腐方式的工藝非常復雜。同時，管道的材質(zhì)還具有多樣性的特點，這樣，單一的緩蝕劑面對多樣的管道就達不到減緩腐蝕的效果，只有多種防腐劑同時投入使用，才能達到理想的效果，這無疑增加了工藝的復雜程度。

3.2 陰極保護措施

陰極保護法有兩種具體的保護措施——強制電流保護法和犧牲陽極法。強制電流法的原理是通過外部的電源來對周圍的環(huán)境進行改變，主要改變的是周圍環(huán)境的電位，使處于環(huán)境中管道的電位一直都低于環(huán)境的電位，從而將管道變成整個環(huán)境的陰極，使得管道不會因為失去電子而發(fā)生電化學的腐蝕。犧牲陽極保護法即犧牲陽極來保護陰極，具體的做法是把具有強還原性的金屬當成保護極，再將它和被保護的金屬相連，這樣就會構(gòu)成原電池。此時會進行氧化還原反應，而作為負極的還原性強的金屬經(jīng)過反應會被消耗掉，這樣就可以保護作為正極的金屬，這就是犧牲陽極保護陰極方法的原理。

3.3 涂層外防腐蝕

涂層外防腐法在我國的應用很普遍，這是來源于它的有點——效果好且成本適中。分為無機非金屬圖層、環(huán)氧涂層和改性涂層三種。無機非金屬涂層的介質(zhì)是陶瓷類的，刷于管道的外壁上形成隔離層防治腐蝕。環(huán)氧涂層需要復合材料、環(huán)氧材料以及粘合劑等，是一種新型的防腐蝕涂料，具有防腐蝕效果好以及能用到各種管道上的優(yōu)點。改性涂層運用了納米技術(shù)，改進有機和無機涂層，防水防腐蝕效果較強。

3.4 內(nèi)襯層防腐

內(nèi)涂層的防護常用的涂層有兩種——環(huán)氧樹脂粉末以及聚乙烯粉末涂層，我們還可以采用整體風送擠涂技術(shù)和內(nèi)穿插技術(shù)來進行內(nèi)襯層的保護。目前還存在著一種新的工藝——耐高溫熱噴玻璃，這種工藝的原理是隔離管道和管道內(nèi)部硫化氫或者其他酸性氣體的接觸，使用隔絕法來防止石油管道遭到腐蝕。除此之外還有表面處理基礎(chǔ)等其他的防腐蝕方法。

4 結(jié)語

石油管道的防腐工程是一件利國利民的工程，應該投入更大的研究和實驗的力度，為國家和人民帶來更大的效益。

［1］張韓強.我國石油管道工程的防腐技術(shù)的探討［J］.中國石油和化工標準與量，2014，12（4）：37.