聯(lián)合站管線的腐蝕與防護(hù)

馬 君

（大慶油田工程建設(shè)有限公司國(guó)際事業(yè)部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

聯(lián)合站是石油輸送系統(tǒng)中重要的構(gòu)成部分，屬于被經(jīng)過特殊處理的輸油管線，其輸送量相較于常規(guī)管線超出很多。聯(lián)合站管線由于管徑相對(duì)較小，所以易發(fā)生腐蝕，而且由于管線處于地下，受土壤環(huán)境的影響，腐蝕情況相對(duì)比較嚴(yán)重，一旦發(fā)生腐蝕、穿孔的現(xiàn)象，不僅會(huì)造成大量的原油資源被浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)于一定范圍的土壤造成極大的污染。聯(lián)合站管線的使用壽命一般在5～7年，在實(shí)際使用過程中，由于使其發(fā)生腐蝕的因素較多，因此，必須要做好防護(hù)措施，尤其是在使用2～3年的時(shí)間。

1 聯(lián)合站管線腐蝕的主要原因

聯(lián)合站管線一般主要由金屬材質(zhì)制成，而這些金屬元素相對(duì)比較活潑，容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，易被腐蝕，而管線由于長(zhǎng)期處于地下，如果未采取良好的防護(hù)措施，土壤中的空氣和水分會(huì)不斷與管線發(fā)生反應(yīng)，造成管線腐蝕[1]。通常，夏季管線的腐蝕情況相較于冬季要嚴(yán)重，主要是溫度的上升加快了化學(xué)反應(yīng)的速率。影響聯(lián)合站管線腐蝕的因素主要可以有以下幾種，其一是管線區(qū)域內(nèi)的溫度越高，其發(fā)生腐蝕的情況越嚴(yán)重；其二是管線與外界環(huán)境接觸的面積越大，其發(fā)生腐蝕的速度越快；其三是制成管線的金屬性質(zhì)越活潑，其發(fā)生腐蝕的速度越快。通過上述分析，可以看出造成管線腐蝕的主要原因是管線與外界環(huán)節(jié)接觸中發(fā)生的物理或者化學(xué)反應(yīng)，因此，在做防護(hù)措施時(shí)可以從這方面入手。

2 進(jìn)行聯(lián)合站管線防護(hù)的意義

2.1 節(jié)約石油資源

石油資源屬于不可再生資源，且我國(guó)的石油經(jīng)過多年的開采，石油儲(chǔ)量已經(jīng)大大降低，因此，要最大限度的控制石油資源的浪費(fèi)。強(qiáng)化聯(lián)合站管線防護(hù)的意義就在于可以有效控制管線的腐蝕，盡量避免出現(xiàn)管線穿孔的問題，從而使石油資源在輸送過程中減少浪費(fèi)。我國(guó)每年因管線腐蝕穿孔的問題導(dǎo)致大量的石油資源被浪費(fèi)，同時(shí)還影響石油系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2 減少污染

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，引起了人們高度的重視，在石油的生產(chǎn)運(yùn)輸過程中，環(huán)境效益也成為了重要的考量因素。眾所周知，石油泄漏會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染，世界上，經(jīng)常出現(xiàn)石油泄漏的事件，對(duì)土壤、海洋等造成極大的污染[2]。因此，強(qiáng)化聯(lián)合站管線防護(hù)可以有效減少由于管線腐蝕穿孔導(dǎo)致的石油泄漏，最大限度的避免出現(xiàn)石油泄漏的事件，減少對(duì)于環(huán)境的污染。

3 聯(lián)合站管線易發(fā)生腐蝕的位置

3.1 管道焊口位置

聯(lián)合站管線管道焊口位置是比較易發(fā)生腐蝕的位置，主要原因是管道焊口的防腐蝕材料是聚乙烯材料，接口位置防水性能較差，且不平整光滑，有皺褶。在管道自身的應(yīng)力與土壤壓力的雙重作用下，引發(fā)管線腐蝕的介質(zhì)會(huì)滲入到管線表面，加速管線的腐蝕。此外，管道焊口位置金屬和母材金屬熱脹冷縮，導(dǎo)致焊縫與管線之間出現(xiàn)細(xì)小的裂紋以及參與的應(yīng)力，二者的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致管線的強(qiáng)度以及耐腐蝕性降低，加之腐蝕介質(zhì)的存在，裂紋極有可能會(huì)成為腐蝕源。

3.2 管道外部土壤腐蝕

由于孤東油田屬于重鹽堿地，土壤中含有大量的CI-、SO、CO等腐蝕性陰離子及各種細(xì)菌、微生物加速對(duì)管道的腐蝕。部分聯(lián)合站管線埋設(shè)相對(duì)較早，管線的防護(hù)層采用的是聚氨醋泡沫保護(hù)材料。由于瀝青吸水率高、機(jī)械強(qiáng)度差、耐溫差、老化快,在深層缺陷處形成小陰極，使腐蝕電流加大，劣質(zhì)保護(hù)層的多處破損點(diǎn)是造成局部腐蝕的主要 原因。

4 聯(lián)合站管線的防護(hù)措施

4.1 覆蓋保護(hù)層

當(dāng)前，在聯(lián)合站管線防護(hù)中，比較常用且效果相對(duì)較好的措施就是覆蓋保護(hù)層，保護(hù)層的形式也比較多樣，比較常見的是刷油漆、加設(shè)塑料、油脂或者陶瓷等不易腐蝕的物質(zhì)制成的套管，還有一種方式是以金屬和氧氣發(fā)生反應(yīng)的氧化物最為保護(hù)層[3]。這樣可以有效防止管線直接與空氣接觸，形成相對(duì)比較密封的環(huán)境，從而達(dá)到控制管線腐蝕的目的。此外，改變管線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是一種比較有效的防護(hù)措施，目前比較常用的是化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍、滲鍍、浸鍍以及熱噴鍍等。類似刷油漆、電鍍等防護(hù)措施，通常需要進(jìn)行多層防護(hù)，使防護(hù)層達(dá)到一定的厚度，這樣才能起到良好的防護(hù)效果。

4.2 電化學(xué)防護(hù)措施

這種管線防護(hù)措施主要是將需要防護(hù)的管線與金屬性質(zhì)更加活潑的金屬物質(zhì)進(jìn)行連接，從而延緩管線與空氣、水分等發(fā)生反應(yīng)的速度，通過消耗一定的金屬物質(zhì)來達(dá)到控制管線腐蝕的目的。譬如將管線和鋅材料連接，由于鋅的性質(zhì)相較于管線的材質(zhì)較為活潑，所以可以有效阻止管線的腐蝕，缺陷是需要定期更換鋅材料。還可以利用鎂材料，鎂的性質(zhì)相較于管線材質(zhì)也更活潑，用其與管線連接也可以達(dá)到防腐蝕的目的，但是缺陷與鋅材料一樣。從熱力學(xué)的角度來看，金屬的腐蝕是很極其平常且自然的事情，雖然完全避免金屬腐蝕具有極大的難度，但是我們可以通過一些人為的措施，延緩金屬腐蝕的時(shí)間，從而增加管線的使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，聯(lián)合站管線發(fā)生腐蝕主要原因是管線與外界環(huán)境中的空氣、水分等發(fā)生反應(yīng)所造成，在實(shí)際采取管線防護(hù)措施時(shí)，一方面可以利用部分不易腐蝕的材料對(duì)管線進(jìn)行保護(hù)；一方面可以犧牲部分性質(zhì)活潑的金屬來控制管線腐蝕。