長輸管道防腐蝕新工藝的研究進展

葛三慶

摘? ? 要：隨著社會經濟的快速發(fā)展，油氣運輸與人們的生產生活關系越來越緊密，也在油田產業(yè)中起著至關重要的作用。油氣運輸長輸管道是整個油氣儲存以及運輸環(huán)節(jié)中最重要的硬件設備，無論是管道內部還是外部的環(huán)境都對它的使用質量存在很大的影響，使得管道極易發(fā)生腐蝕現象，從而影響油氣的安全集輸工作。 本文對影響長輸管道腐蝕的因素進行了研究，并對防腐工藝進行了探究。

關鍵詞：長輸管道;防腐蝕;工藝

1? 引言

油氣管道有很多種輸送方式，但是使用最多的是長輸管道。長輸管道防腐蝕工作的好壞程度直接關系到油氣輸送的安全性和可靠性以及輸送管道的使用壽命。因此，做好油氣管道防腐蝕工作，對于企業(yè)效益、人民群眾生活和社會穩(wěn)定是至關重要的。

2? 長輸管道腐蝕的影響因素

2.1? 外界因素

管道的腐蝕受到外界環(huán)境的影響是很大的，如空氣、雨水、土壤的腐蝕等。管道遇到外界的空氣會產生一些氧化反應，逐漸的對管道產生腐蝕作用，縮短管道的使用壽命。再加上現在環(huán)境的污染比較嚴重，雨水、河流一般都呈現酸性，而酸性對管道的腐蝕作用是非常嚴重的。對于地下管道而言，土壤酸堿性的影響是很大的。在與地下水和土壤的長期接觸的過程中，長輸管道會與其產生比較復雜的化學反應，出現化學腐蝕，縮短管道的使用壽命，甚至破壞了管道的結構。這些都給長輸管道的安全運行帶來很多的危險。

2.2? 內在因素

在油氣管道的設計、施工過程中，會存在一些質量和安裝技術的問題，這些都是值得技術人員和相關負責人注意的。由于資金不到位、條件有限、設計規(guī)劃不合理等原因，可能導致長輸管道在設計、采購、施工中的防腐設計不到位、管道本體質量不合格、防腐層破損等問題，這樣會給管道在運行的過程、中造成很多不方便甚至是安全問題，例如管道的爆裂等。這會降低油氣企業(yè)的效益、損害管道沿線居民的人身財產安全，造成惡劣的社會影響。

2.3? 生產運行

在天然氣管道的生產運行過程中，防腐工作至關重要。日常的防腐蝕工作就是監(jiān)測管道能否正常工作的“眼睛”，通過它我們可以評估管道的腐蝕情況。隨著社會經濟的高速發(fā)展，各地電氣鐵路、建筑建設等施工層出不窮，這些施工可能破壞管道防腐層。為避免這些問題，就需要油氣企業(yè)和相關部門在加強管道巡護，保證管道外界安全的同時，加強與電氣鐵路或建筑企業(yè)的溝通，同時在日常工作中加強監(jiān)管，發(fā)現異常情況及時排查處理。

3? 長輸管道腐蝕機理

3.1? 管道外部腐蝕機理

油氣集輸管道遭受的外部腐蝕通常是指管道與外部土壤、空氣、水等物質接觸，產生化學和物理作用，導致管道外壁產生局部腐蝕。土壤中含有空氣、水和鹽離子等因子，容易與埋藏的管道發(fā)生化學或者電化學反應?；瘜W腐蝕一般均勻發(fā)生在管壁表面，使得管壁整體變薄，作用過程比較緩慢，對管壁整體破壞力較小。當管道鋪設在地下，容易發(fā)生電化學腐蝕，對管道的負面影響比較嚴重。金屬管道浸泡在土壤解質溶液中，由于管道不同部位接觸的溶液離子成分和濃度等存在區(qū)別，在管道表面形成宏觀或局部電池。管道表面溫度會存在差異，在溫度較高的地方形成陽極。電化學腐蝕一般很難被發(fā)現，對管道的負作用明顯，會導致管道穿孔甚至斷裂現象，使得管道集輸的質量難以保證。

3.2? 管道內部腐蝕機理

油氣管道內腐蝕作用是指油氣中腐蝕性氣體或者鹵水等與管道內部發(fā)生一系列化學或者電化學反應，對管道的內部造成腐蝕。油氣中的腐蝕性氣體主要有二氧化碳和二氧化硫等，它們具有較強腐蝕性，溶于水后發(fā)生電離，對金屬管道產生化學腐蝕作用，同時產生的部分化學元素可以對管道產生電化學腐蝕作用，金屬管道被腐蝕后容易導致局部硬度下降。二氧化碳溶于水后使得溶液的酸性增加，與金屬反應生成FeCO3造成局部發(fā)生腐蝕。二氧化硫溶于水后，在氧氣作用下與金屬發(fā)生反應生成FeSO4，硫酸根離子可以與鐵作用生成硫酸亞鐵，對管道造成持續(xù)性的破壞作用。管道內流體在輸送過程中也能對管壁產生破壞作用，流體中含有沙粒和碎屑等顆粒物對管道內部磨蝕，降低了管道集輸的整體質量。

4? 長輸管道防腐蝕新工藝

4.1? 上管道外防腐

通常的上管道外防腐技術是刷防銹漆，分為底漆和面漆兩種，分別按照步驟進涂刷。根據以往的工程實踐經驗，一般選用抗腐蝕能力強、對鋼鐵粘合力強的油漆作為防銹漆的底漆。面漆一般漆膜韌性良好的鋁粉漆。上管道外防腐措施可以有效的降低環(huán)境和地質因素對于石油管道的產生的影響，對于石油管道形成一個強有力的保護層，達到減緩腐蝕速度，延長管道壽命的目的，而且成本相對低廉，易于大規(guī)模操作，具有良好的實用性。但是上官道外防腐措施對于管道的內部腐蝕無濟于事，因此就需要采取其他的有效措施。

4.2? 利用活性金屬減緩腐蝕

在管道腐蝕中，由于化學反應產生的腐蝕占據絕大因素，分析產生化學反應腐蝕的機理，即管件金屬的在化學反應中顯陽性，相對活躍，因此便會失去電子產生陽離子形成陽極，同樣陰離子聚集會產生陰極，這就形成了“電池”效應，加速了管道腐蝕的速度。因此，可以通過在管道中適量加入比管道金屬化學性質活躍的金屬，它首先會被氧化產生陽離子，這樣就避免了管道金屬的氧化，達到了保護管道的目的。這種防腐措施對于大部分的管道類型，而且效果比較明顯，適合進行大范圍的普及使用。

4.3? 添加延緩腐蝕試劑

防輻射化學試劑是指能夠有效抑制腐蝕、減緩金屬材質石油管道的化學腐蝕速度。但是一般緩蝕劑只作為輔助措施，配合其他的防腐技術進行使用，達到石油管道的防腐目的。

5? 結束語

長輸管道的防腐蝕工藝要根據油氣管道的介質性質和具體的管道的外部環(huán)境來選擇最合適的。我國現在的防腐工藝主要是以內涂層為主，然后以陰極保護為輔，這兩種防腐工藝現在都是廣泛使用的技術。今后，管道防腐蝕研究方向要主要側重于防腐新材料的選擇和新工藝的研究，開發(fā)出綜合性能好、成本低廉運作方便的防腐工藝新技術。

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