油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐問(wèn)題

劉 新

（中海石油（惠州）物流有限公司，廣東惠州 516086）

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)中管道遭受腐蝕的類(lèi)別

1.1 內(nèi)壁腐蝕

油氣儲(chǔ)運(yùn)中，其中含有的水分逐漸的蒸發(fā)，在管道的內(nèi)壁上形成一層薄膜，水汽逐漸與管道發(fā)生原電池反應(yīng)，使得內(nèi)部受到損害，部分油氣物質(zhì)在運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)碰撞管道破壞管道結(jié)構(gòu)，甚至與管道材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使得內(nèi)部密實(shí)度降低，內(nèi)壁在腐蝕下穿孔，難以滿(mǎn)足儲(chǔ)運(yùn)的需求[1]。

1.2 土壤腐蝕

部分長(zhǎng)途儲(chǔ)運(yùn)管道隱藏在地下區(qū)域，管道的鋼材與土壤發(fā)生了相互影響，土壤能夠滲入水分，溫濕度變化大，不同區(qū)域中的土壤氧氣滲透率不同，這樣就會(huì)導(dǎo)致管道在不同的區(qū)域呈現(xiàn)出分段結(jié)構(gòu)差異，部分管道分段由于土壤性質(zhì)的影響，穿孔泄漏，不僅會(huì)造成資源的流失，還可能發(fā)生潛在的爆炸危險(xiǎn)。

1.3 雜散電流的腐蝕

電流腐蝕產(chǎn)生的主要表現(xiàn)就是漏電，由于管道周?chē)佋O(shè)了交通軌道，交通樞紐所應(yīng)用的電流逐漸滲透入管道周?chē)?，甚至鉆入管道的部位中，形成從軌道到管道的電流線(xiàn)路，在電流游走的過(guò)程中，使得管路隨著電流路徑發(fā)生了泄漏，繼而遭到腐蝕破壞。

1.4 大氣腐蝕

大氣環(huán)境中，由于水分含量多變，在不同的氣候環(huán)境與時(shí)間差下，水汽濃度有所變化，當(dāng)大氣中水汽的濃度比較高，加上酸性物質(zhì)的融合，就會(huì)對(duì)管道的金屬表層造成腐蝕，在電化反應(yīng)下，腐蝕速度較快。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的腐蝕問(wèn)題

2.1 外界相關(guān)因素

油氣儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，由于環(huán)境有所變化，在不同的環(huán)境影響下，管道受到了不同的壓力、濕度影響，使得管道無(wú)法支持儲(chǔ)運(yùn)，在溫差比較大的區(qū)域，或者長(zhǎng)途運(yùn)輸中，由于溫度時(shí)高時(shí)低，水分含量有所變化，管道受其影響發(fā)生了物理、化學(xué)反應(yīng)，不僅加速了管道的腐蝕，同時(shí)還能夠?qū)е聝?chǔ)運(yùn)的油氣性質(zhì)改變。加上生物催化，當(dāng)細(xì)菌附著于管道上，雖然不能直接產(chǎn)生腐蝕作用，但在細(xì)菌的活動(dòng)中，與管道的金屬材質(zhì)形成電化學(xué)反應(yīng)，而使得管道被細(xì)菌腐蝕，同時(shí)細(xì)菌新陳代謝中還會(huì)產(chǎn)生可腐蝕管道的物質(zhì)，如硫化物，使得管道所處的環(huán)境發(fā)生了改變，破壞金屬表層[2]。

2.2 施工原因

管道進(jìn)行裝卸中，油氣在儲(chǔ)運(yùn)維護(hù)中，由于相應(yīng)的施工、管理人員的專(zhuān)業(yè)能力不足，危險(xiǎn)防控能力差，所選的管道材料不符合抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)，施工操作存在誤差，導(dǎo)致管理的作用難以發(fā)揮，受到了腐蝕威脅。油氣儲(chǔ)運(yùn)的有關(guān)施工人員，缺乏責(zé)任意識(shí)，按照自己的經(jīng)驗(yàn)安排活動(dòng)，操作步驟不完善，操作形式不合理，造成管道周?chē)g性條件增加，難以保障管道的穩(wěn)定性。

2.3 油氣對(duì)管道的影響

儲(chǔ)運(yùn)的油氣本身也會(huì)與管道發(fā)生反應(yīng)，在管道的內(nèi)壁表層，受到酸性氣體的干擾，而導(dǎo)致油氣在儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中被溶解，與管道融合，逐漸受到酸性物質(zhì)的侵害，腐蝕性隨著時(shí)間加劇[3]。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)中的管道防腐措施

3.1 內(nèi)部防腐

內(nèi)壁防腐是從管道應(yīng)用的基礎(chǔ)層次進(jìn)行的安全考量，尤其在儲(chǔ)運(yùn)中自然會(huì)產(chǎn)生對(duì)管道的腐蝕作用，考慮到管道內(nèi)壁腐蝕發(fā)生可能性比較高，應(yīng)結(jié)合管道運(yùn)輸中的油氣介質(zhì)、油氣可能性反應(yīng)等進(jìn)行分析，主要考慮常發(fā)的硫化氫、二氧化碳腐蝕危害，應(yīng)避免硫化氫以及二氧化碳對(duì)管道造成的腐蝕影響，根本上避免油氣發(fā)生反應(yīng)形成這些有害介質(zhì)，考慮到管道內(nèi)壁水汽比較集中的位置容易發(fā)生開(kāi)裂等問(wèn)題，針對(duì)這種腐蝕因素，應(yīng)使得管道內(nèi)壁在涂抹緩蝕劑后，具備一定的抗水性能，縮減管道內(nèi)壁遭受腐蝕而變質(zhì)的速度，這樣一來(lái)就能夠避免管道腐蝕時(shí)間長(zhǎng)沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，而產(chǎn)生的嚴(yán)重穿孔等問(wèn)題，有助于儲(chǔ)運(yùn)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在還未造成嚴(yán)重的腐蝕危害時(shí)進(jìn)行物理處理。GP-1型緩蝕劑能夠延長(zhǎng)管道的使用壽命，添加內(nèi)壁的防腐涂層之后，還能夠同時(shí)減少管道與油氣之間的摩擦，管道內(nèi)壁的自然摩擦等，形成管道內(nèi)壁薄膜，而在0.038～0.2mm的涂層厚度下，使得管道內(nèi)壁表層受到保護(hù)[4]。

3.2 防腐層技術(shù)

除了基本的防腐涂層材料，我國(guó)還在不斷鉆研有關(guān)管道防腐的技術(shù)形式。目前常見(jiàn)的管道防腐技術(shù)包含了熔結(jié)環(huán)氧、三層聚乙烯等，尤其在儲(chǔ)運(yùn)中，可利用這些技術(shù)形式，構(gòu)建管材的防腐結(jié)構(gòu)層，從國(guó)外引進(jìn)3PE防腐，使得涂層在使用中性能更強(qiáng)，體現(xiàn)出了防腐涂層的性能優(yōu)勢(shì)。通過(guò)涂敷技術(shù)構(gòu)建了管道的防腐體系，我國(guó)已經(jīng)能夠獨(dú)立的加工Φ25～2 800mm鋼管3PE涂層，逐漸開(kāi)始大規(guī)模的使用和普及，使得腐蝕性介質(zhì)與管材能夠隔離開(kāi)，而這樣的技術(shù)形式還比較適用于普通的儲(chǔ)運(yùn)，若是在惡劣天氣下，在比較特殊的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境中，如高熱、高寒的環(huán)境下，油氣也會(huì)自然的升高與降低溫度，所以腐蝕涂層的材料還應(yīng)復(fù)合起來(lái)，利用搭建的復(fù)合抗腐蝕結(jié)構(gòu)，抵抗管道儲(chǔ)運(yùn)中發(fā)生了的物理與化學(xué)反應(yīng)，構(gòu)建管道的保護(hù)層，不僅能夠防腐，還能夠保溫、散熱，在管道的外部表層，可利用防腐涂層與保溫涂層集成涂抹，從而有效避免大氣水分、地下水分的滲入[5]。防腐涂層應(yīng)能夠有效地補(bǔ)充原管道涂層中的缺陷，使得管道自身的絕緣性能提高，建立管道的內(nèi)壁隔離屏障，同時(shí)要注意在涂層的補(bǔ)充上，避免造成對(duì)油氣運(yùn)輸?shù)淖璧K，應(yīng)保障油氣輸送仍舊正常運(yùn)作，涂層應(yīng)附著于管道內(nèi)壁，能夠抵抗在管道運(yùn)輸中產(chǎn)生的物理碰撞損傷，減少摩擦危害，并且結(jié)合管道發(fā)生的損害進(jìn)行補(bǔ)救，應(yīng)考慮到涂層的材料性質(zhì)，分析材料的劣勢(shì)，如PE二層容易在曝光下老化，PE三層更為昂貴，應(yīng)依據(jù)儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際需求，分析儲(chǔ)運(yùn)的成本、周?chē)h(huán)境等，選擇更具性?xún)r(jià)比和應(yīng)用價(jià)值的材料。

3.3 陰陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)

陰陽(yáng)極保護(hù)功能，是陰極與陽(yáng)極的對(duì)應(yīng)性保護(hù)模式，通常采用更多的是陰極保護(hù)，陰陽(yáng)極可與涂層作用相互聯(lián)合，這樣就在基本的涂層保護(hù)上，又添加了一層陰陽(yáng)極保護(hù)性能，目前我國(guó)比較常用的陰陽(yáng)極保護(hù)形式有排流保護(hù)、犧牲陽(yáng)極法、附加陽(yáng)極法，依據(jù)電化學(xué)的反應(yīng)，進(jìn)行反應(yīng)隔絕?；陔娀瘜W(xué)腐蝕的條件，而在陰陽(yáng)極保護(hù)的作用下，抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生，管道多為金屬材質(zhì)，這些材質(zhì)可通過(guò)陰陽(yáng)極技術(shù)而避免與有關(guān)的介質(zhì)發(fā)生腐蝕反應(yīng)，并能夠減慢腐蝕速度，技術(shù)的應(yīng)用中，可輔助增加管道金屬的負(fù)電位，在技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)注意在陰極與陽(yáng)極之間構(gòu)建可導(dǎo)電的介質(zhì)，使得導(dǎo)電更為通暢，在電位差原理下，可進(jìn)行成本較低的排流處理，能夠提升在管道局部區(qū)域的保護(hù)力度，應(yīng)基于土壤的內(nèi)部環(huán)境等，進(jìn)行陰陽(yáng)極選擇，構(gòu)建比較適合管道保護(hù)的陰陽(yáng)極技術(shù)模式。

4 結(jié)語(yǔ)

油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，管道的維護(hù)能夠保障資源不被浪費(fèi)，使得儲(chǔ)運(yùn)工作效率提高，管道腐蝕問(wèn)題在油氣儲(chǔ)運(yùn)中比較常見(jiàn)，應(yīng)分析管道遭受腐蝕的類(lèi)別、問(wèn)題，分析腐蝕中產(chǎn)生的各項(xiàng)不良條件，尋求更合理的管道保護(hù)措施，隔絕腐蝕性元素，使得管道在相應(yīng)學(xué)科原理下，有抑制腐蝕速度的能力，從而保障油氣儲(chǔ)運(yùn)的質(zhì)量，使得我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)工作順利開(kāi)展。