分析天然氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問題

李 偉

（中國(guó)石油西氣東輸管道公司，上海 213000）

分析天然氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問題

李 偉

（中國(guó)石油西氣東輸管道公司，上海 213000）

隨著社會(huì)的發(fā)展，油氣的使用越來越廣泛，用量的增加使得儲(chǔ)存和運(yùn)輸成了油氣發(fā)展面臨的一個(gè)問題。油氣在運(yùn)輸過程中存在漏氣、漏油、腐蝕、火災(zāi)等隱患，管道腐蝕現(xiàn)象一旦出現(xiàn)問題，會(huì)給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來損失，并影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全及正常的生活。本論文主要探討了油氣在運(yùn)輸過程中腐蝕問題出現(xiàn)的原因，以及防腐策略，為油氣運(yùn)輸提出建設(shè)性建議。

油氣運(yùn)輸；管道腐蝕；策略

1 油氣工程中儲(chǔ)運(yùn)管道被侵蝕的緣由

深入探討管道腐蝕的影響因素，對(duì)解決油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全問題有重要意義。管道腐蝕主要受以下幾點(diǎn)原因影響：

1.1 外部環(huán)境因素

管道的被腐蝕程度主要受溫度、腐蝕性介質(zhì)、介質(zhì)物理性狀、施工情況等影響。地域環(huán)境的不同致使土壤內(nèi)部的元素各不相同，土壤中富含微量元素，其中酸性與堿性介質(zhì)數(shù)量繁多，這些腐蝕性介質(zhì)是腐蝕管道的另一重要因素，此外，土壤中的水分經(jīng)常存在氧化物質(zhì)，土壤中含水量、地下水位變化也會(huì)很大程度的加速鋼材管道腐蝕，破壞均勻質(zhì)地的管道表面，然而統(tǒng)一管道腐蝕程度的標(biāo)準(zhǔn)很難。

1.2 天然氣石油的物質(zhì)性質(zhì)

石油天然氣中含有很多物質(zhì)，所以組成的油氣會(huì)有不同的性質(zhì)，其對(duì)管道的影響也不同，各種反應(yīng)破壞管道金屬元素晶格結(jié)構(gòu)，管道表面保護(hù)層失效，管道失去保護(hù)自然會(huì)被更深的腐蝕。儲(chǔ)運(yùn)油氣的管道內(nèi)壁質(zhì)量受損、腐蝕加劇，很大程度受油氣的不同性質(zhì)影響。

1.3 防腐防護(hù)不足

很多研究發(fā)現(xiàn)管道上防腐層的失效會(huì)很高程度的腐蝕管道。用物理方法可將防腐層與管道融合為一，然而油氣運(yùn)輸過程中不可避免的產(chǎn)生各種化學(xué)反應(yīng)，融合后的防腐層參與反應(yīng)，從管道內(nèi)側(cè)脫落，使管道金屬直接暴露于油氣中，長(zhǎng)時(shí)間的接觸反應(yīng)很大程度消耗了管道金屬材料[1]，防腐層也無法發(fā)揮防腐功效。

2 油氣管道抗腐的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)況

2.1 管道防腐層常見技術(shù)應(yīng)用

諸多工程檢驗(yàn)實(shí)例表明，添加防腐涂層是管道防腐的主要措施。國(guó)內(nèi)管道防腐技術(shù)的研究隨著科技進(jìn)步而不斷深入，取得不小成果，在國(guó)內(nèi)防腐效果顯著的三層聚乙烯防腐材料受到很多企業(yè)的青睞，保護(hù)管道材料在很大程度上延長(zhǎng)了管道的使用壽命。其次，最新研發(fā)的雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層技術(shù)也已經(jīng)在冷晚管道外部使用，還有其他材料如煤焦油瓷漆等防腐涂層，在提高我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的防腐性能上舉足輕重。管道防腐層應(yīng)用的研究，除了完善防腐層與管道材料融合外，也應(yīng)優(yōu)化防腐層抗腐性能，更有力的保護(hù)管道。

2.2 防腐層電化學(xué)陰極防護(hù)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用

優(yōu)化防腐涂層性能同時(shí)，提高防腐材料與管道金屬反應(yīng)結(jié)合程度，才能全面發(fā)展油氣管道防腐技術(shù)。結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)研究與工程實(shí)踐，防腐材料使用陰極電機(jī)保護(hù)結(jié)合涂層防護(hù)可以使管道的儲(chǔ)運(yùn)功能發(fā)揮到最佳，該方法在石油天然氣管道應(yīng)用中大量使用并取得良好效果。陰極保護(hù)方法目前被較多使用，根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，在電極陰極上發(fā)生強(qiáng)烈氧化反應(yīng)，從而減緩陰極上金屬材料的消耗、腐蝕，該電化學(xué)保護(hù)效果十分顯著[2]。電極陰極保護(hù)與涂覆技術(shù)結(jié)合的方法大致分類為附加電流法、排流保護(hù)法、犧牲陽極法，這種電化學(xué)陰極防護(hù)聯(lián)合技術(shù)方法在實(shí)際應(yīng)用中效果非常顯著。

2.3 油氣管道內(nèi)壁防腐方法應(yīng)用

管道損害腐蝕比較中，管道內(nèi)壁比外部更容易受侵蝕，內(nèi)部管道接觸油氣，當(dāng)其與油氣中含二氧化碳、硫化氫等不同酸度的腐蝕性介質(zhì)接觸反應(yīng)后，會(huì)對(duì)管道的金屬晶體結(jié)構(gòu)造成不可修復(fù)的破壞，腐蝕管道，若腐蝕反應(yīng)發(fā)生在管道積水位置，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)管道破裂等情況。因此管道防腐研究的關(guān)鍵在于加大管道內(nèi)壁的防腐力度。由西南油氣田分公司研發(fā)的新型管道緩蝕劑已經(jīng)過實(shí)踐證實(shí)，對(duì)解決現(xiàn)存的各種管道安全隱患、降低管道腐蝕速度具有非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。另外GP-1型緩蝕劑技術(shù)相對(duì)來說也比較成熟，在防腐處理上起到了很好的效果，且被國(guó)際管道市場(chǎng)推廣使用。

3 管道防腐工作其他問題

3.1 管道材料擇優(yōu)使用

管道工程進(jìn)行時(shí)涉及很多工作，且鋪設(shè)位置很深，難以維護(hù)，為減少管道故障發(fā)生時(shí)人力物力的損耗，管道材料一定要擇優(yōu)使用。管道的可焊接性大小是選材的首要指標(biāo)，油氣管道鋪設(shè)必須是以一定長(zhǎng)度的多根管道焊接而成，在較長(zhǎng)鋪設(shè)路程的情況下需確定管道材料是否有優(yōu)秀的可焊接性能。此外，油氣運(yùn)輸過程中內(nèi)部有一定壓力，管道的韌性與強(qiáng)度決定是否會(huì)發(fā)生管道爆破事故，所以管道材料也需要具備優(yōu)良的韌性與強(qiáng)度。

3.2 國(guó)內(nèi)研發(fā)問題解決方法

國(guó)內(nèi)油氣管道防腐技術(shù)需要攻克的難題主要在于管道防腐涂層，目前涂層價(jià)格普遍走高，然而其質(zhì)量水平難以保證，國(guó)際管道市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力依然不足。在該領(lǐng)域的研究需要更多的投入，在增加科研經(jīng)費(fèi)、加強(qiáng)科研力度的物質(zhì)保障中，研制性能更穩(wěn)定、性價(jià)比更高的涂層材料，盡可能延長(zhǎng)油氣儲(chǔ)運(yùn)中運(yùn)輸管道的使用壽命，提高我國(guó)在油氣管道防腐策略中的競(jìng)爭(zhēng)力，是我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域科研人員努力的方向。

4 結(jié)束語

油氣運(yùn)輸質(zhì)量的進(jìn)步能保證國(guó)民生產(chǎn)的穩(wěn)步提高，同時(shí)也關(guān)系著民眾日常生活的穩(wěn)定。管道設(shè)備是油氣運(yùn)輸工程的核心，優(yōu)化運(yùn)輸管道設(shè)備性能、延長(zhǎng)使用壽命長(zhǎng)期以來都是熱議的話題。管道性能最主要受腐蝕因素影響，提高管道抗腐蝕能力后可有效延長(zhǎng)設(shè)備壽命，保障設(shè)備安全。因此在管道防腐研究領(lǐng)域中，研發(fā)質(zhì)量穩(wěn)定、價(jià)格合理的防腐材料，強(qiáng)化管道防腐涂層，對(duì)油氣長(zhǎng)期穩(wěn)定安全儲(chǔ)運(yùn)、保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

[1] 沈乾坤.論油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問題[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，（9）：297.

[2] 朱小林，張東焱.淺析油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問題[J].科技與企業(yè)，2015，（3）：233.

Analysis of Pipeline Anticorrosion in Natural Gas Storage and Transportation

Li Wei

With the development of society，the use of oil and gas is more and more extensive.The increase of dosage makes storage and transportation become a problem in oil and gas development.Oil and gas in the transport process there is leakage，oil spills，corrosion，fire and other hidden dangers，pipeline corrosion phenomenon once the problem will bring losses to the national economy and affect people's life and property Safe and normal life.This paper mainly discusses the causes of corrosion problems in oil and gas transportation and the anti-corrosion strategy，and puts forward constructive suggestions for oil and gas transportation.

oil and gas transportation；pipeline corrosion；strategy

TE988.2

B

1003–6490（2017）05–0180–02

2017–04–25

李偉（1982—），男，江蘇南京人，助理工程師，注意從事天然氣管道輸送工作。