港口輸油管道的腐蝕與防腐

莫希明(湛江港石化碼頭有限責(zé)任公司，廣東 湛江 524027)

0 引言

受到輸油管道周圍環(huán)境因素的影響，輸油管道極其容易出現(xiàn)腐蝕情況。這不僅會(huì)影響到管道的壽命，同時(shí)也會(huì)在一定程度上增加原油泄漏的概率，一方面會(huì)引起較大的經(jīng)濟(jì)損失，另一方面則是會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重的情況下甚至還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)以及爆炸事故，威脅人員的安全問題以及財(cái)產(chǎn)損失。因此，對港口輸油管道進(jìn)行防腐處理是十分必要的。

1 港口輸油管道腐蝕的原因及危害

1.1 港口輸油管道腐蝕的原因

1.1.1 管道外壁腐蝕

港口輸油管道的外表面是鐵。當(dāng)其在海水中浸泡時(shí)，腐蝕的過程和在淡水中是一樣的，不過海水的鹽度較高，電導(dǎo)率也較高，但是電阻性阻滯比較小，所以在金屬表面所形成的微電池以及宏觀電池的活性都比較大，這樣就會(huì)使得管道表面的腐蝕的速度加快。此外，港口輸油管道當(dāng)中還存在一部分的管段會(huì)經(jīng)常受到海水的直接侵襲，從而直接腐蝕管道，直接受到海水侵襲的管段被稱之為浪濺帶區(qū)域，該區(qū)域的輸油管道外表腐蝕的速度比其他區(qū)域更快。

除了海水的腐蝕，影響管道腐蝕的另一個(gè)因素就是溫度。從動(dòng)力學(xué)的角度進(jìn)行分析的話，當(dāng)溫度升高的同時(shí)金屬的腐蝕速度也會(huì)加快，也就是說當(dāng)溫度越高的時(shí)候，金屬在接觸到海水之后就會(huì)腐蝕得更快。根據(jù)相關(guān)的研究可以證明，當(dāng)海水的溫度每升高10 ℃時(shí)，輸油管道外壁的腐蝕速度就會(huì)增加將近一倍。與此同時(shí)，工程的質(zhì)量也會(huì)對輸油管道的腐蝕造成影響，在管道外壁出現(xiàn)腐蝕之前通常已經(jīng)存在一定的硬傷，大多都是因?yàn)榻?jīng)過強(qiáng)力的碰撞所導(dǎo)致的。在進(jìn)行管道的吊裝以及運(yùn)輸?shù)倪^程中，利用鋼絲細(xì)繩去捆綁管道也會(huì)對輸油管道外壁造成損傷，這些部位屬于輸油管道外壁比較脆弱的部位，所以比較容易出現(xiàn)腐蝕的情況。

1.1.2 管道內(nèi)壁腐蝕

港口輸油管道的內(nèi)壁都是油水混合物，在這些混合物當(dāng)中存在著非常多的細(xì)菌以及微生物。有些細(xì)菌對金屬存在腐蝕性，所以容易導(dǎo)致輸油管道的內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕。根據(jù)相關(guān)的研究可以表明，輸油管道內(nèi)壁的細(xì)菌腐蝕基本上都是硫酸鹽細(xì)菌所引發(fā)的。雖然在進(jìn)行施工的時(shí)候?qū)刈⑺呀?jīng)采取了殺菌的措施，不過實(shí)際的效果并不是很好，在注水管、油管還有套管的空間當(dāng)中還是殘留著較多的細(xì)菌。與此同時(shí)，在回注水當(dāng)中也包含較多的鐵細(xì)菌，在氧化亞鐵的催化作用下，鐵細(xì)菌可以形成大量的氫氧化鐵，并且還會(huì)在輸油管道的內(nèi)壁附著，這樣對輸油管道的正常使用都會(huì)造成不利的影響。

1.2 危害

一旦港口輸油管道出現(xiàn)腐蝕的情況，不光會(huì)影響管道的外觀，并且還會(huì)對管道的使用壽命造成非常直接的影響。輸油管道出現(xiàn)腐蝕是由于管道在各種環(huán)境因素的作用下產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致管道的性能出現(xiàn)下降，并且狀態(tài)也會(huì)隨之發(fā)生改變，一直到管道出現(xiàn)損壞以及變質(zhì)。港口輸油管道出現(xiàn)腐蝕之后，不光會(huì)導(dǎo)致管道穿孔引發(fā)油、氣的跑漏損失，而且進(jìn)行維修也需要花費(fèi)大量的人力以及物力的浪費(fèi)，還會(huì)因?yàn)檩斢凸艿赖母g穿孔引發(fā)火災(zāi)等危害較大的事故，嚴(yán)重的情況下甚至還會(huì)因?yàn)楣艿赖母g而引起爆炸事故，從而造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡問題，對港口周邊的環(huán)境也會(huì)帶來嚴(yán)重的污染。由此可見，港口輸油管道出現(xiàn)腐蝕后會(huì)造成非常大的危害，必須要采取有效的措施來控制輸油管道的腐蝕。

2 輸油管道防腐的重要性

港口輸油管道的主要作用就是運(yùn)輸各種原油，輸油管道的網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，而且管道的長度也較長，干支線之間的交互也非常密集。另外，在建設(shè)輸油管道的時(shí)候會(huì)使用到大量的材料，尤其是鋼材質(zhì)的長輸管道，所以在建設(shè)輸油管道的時(shí)候必須要重視開展管道的防腐措施。鋼材質(zhì)的輸油管道在安裝的時(shí)候需要花費(fèi)較高的資金，并且建設(shè)的周期也比較長。這種材質(zhì)的管道在使用的壽命上相對較長，這也是鋼材質(zhì)的輸油管道應(yīng)用比較廣泛的一個(gè)重要原因。但是在對港口輸油管道進(jìn)行防腐的時(shí)候也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)防腐失敗的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)防腐失效的情況，就需要將管道進(jìn)行返修，這樣會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的情況下甚至還會(huì)引發(fā)一系列的安全事故，對人們的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全都造成了非常大的威脅。

3 港口輸油管道腐蝕的控制措施

3.1 港口輸油管道建設(shè)時(shí)的控制

在建設(shè)港口輸油管道時(shí)，就必須要考慮到輸油管道腐蝕的控制措施，嚴(yán)格把握好管道的質(zhì)量問題。輸油管道工程的質(zhì)量不光包含了施工過程的質(zhì)量，還包含了施工材料的質(zhì)量。在對輸油管道采取防腐措施之前，還得仔細(xì)地檢查管道的外觀，針對存在缺陷的管道必須要將其銷毀，堅(jiān)決不能讓其出現(xiàn)在施工的現(xiàn)場。同時(shí)，在做好輸油管道防腐措施之后，對于管道的吊裝以及運(yùn)輸所使用的鋼絲繩來說，也會(huì)對管道的外壁遭受損傷。因此，在建設(shè)輸油管道的時(shí)候，必須得確保管道的質(zhì)量，這樣才能切實(shí)地提升管道的防腐效果[1]。

3.2 港口輸油管道防腐層的處理

3.2.1 新管道的防腐處理

在對新管道進(jìn)行防腐處理的時(shí)候，首先要做的就是檢查管道的外觀，對存在問題的管道要及時(shí)處理掉，只需要對質(zhì)量合格的管道進(jìn)行防腐處理。另外，必須要由專業(yè)的隊(duì)伍對管道采取噴砂、噴丸等除銹措施，使用高性能的防腐涂料等，噴涂時(shí)做好每一道環(huán)節(jié)的確認(rèn)才進(jìn)入下一道環(huán)節(jié)，這樣能夠保障防腐措施的有效性，從而提升管道的防腐能力。

3.2.2 在用港口輸油管道的防腐處理

在對已經(jīng)進(jìn)行使用的港口輸油管道進(jìn)行防腐處理的時(shí)候，最關(guān)鍵的步驟就是把已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕部位上面的鐵銹清理干凈，不可以讓管道的表面還殘留一些浮銹。只有管道的表面露出了金屬光澤的時(shí)候，才能稱之為合格的處理。如果殘留浮銹，則會(huì)影響到管道的防腐效果。

3.3 固定管墩腐蝕的控制

在設(shè)計(jì)輸油管道的過程當(dāng)中，在管道的轉(zhuǎn)彎處或者是在管道間隔一定距離的位置都會(huì)設(shè)置固定管墩。因?yàn)楣潭ü芏仗幍墓艿篮傅辣容^多，所以在建設(shè)管道的時(shí)候必須要重視該部位的防腐質(zhì)量[2]。另外，在輸油管道運(yùn)行的過程中，固定管墩處的管道也會(huì)受到電位不同以及伸縮的影響，腐蝕的速度通常要比管道的正常腐蝕速度快很多，但是在進(jìn)行輸油管道施工建設(shè)的時(shí)候并不是非常重視這個(gè)問題。因此，在建設(shè)輸油管道時(shí)，還得對固定管墩處的管道的防腐工作進(jìn)行重視。另外，支撐管道的管托防腐也十分關(guān)鍵，這些部位一旦出現(xiàn)腐蝕將很難處理，出現(xiàn)泄漏也很難應(yīng)急堵漏，因此盡可能選用熱鍍鋅或不銹鋼成品管托。

3.4 定期檢查

港口輸油管道的建設(shè)周期以及使用周期都比較長，并且涉及到的范圍也比較大，所以在實(shí)際使用的時(shí)候就會(huì)很容易出現(xiàn)一些管道的腐蝕現(xiàn)象，從而造成比較大的安全事故還有經(jīng)濟(jì)損失，給港口輸油管道的正常運(yùn)行帶來非常不利的影響。為了有效地控制港口輸油管道的腐蝕問題，必須要對管道進(jìn)行定期的檢查、檢測，尤其是針對一些容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的部位更得注重。如果發(fā)現(xiàn)有腐蝕比較嚴(yán)重的管道，必須要及時(shí)地采取針對性的措施，可以借助補(bǔ)焊以及加固等方式，這樣能夠有效地抑制腐蝕位置的進(jìn)一步擴(kuò)大，讓港口輸油管道的防腐性有效提高。與此同時(shí)，在港口輸油管道的轉(zhuǎn)角以及彎頭等部位，都屬于容易遭到腐蝕的部位，所以在建設(shè)輸油管道的時(shí)候，施工人員需要對這些比較特殊的位置加強(qiáng)防腐處理[3]。

3.5 排流法以及陰極保護(hù)法

排流法指的是通過人為的方式，把管道中流動(dòng)的于擾電流直接回流到同歸線或者是鐵軌，讓其返回至整流器，讓管道和電鐵回歸線可以在電氣上連接起來，這樣能夠有效地避免管道出現(xiàn)電蝕[4]。排流法是避免管道出現(xiàn)電蝕的一種最有效的方法，同時(shí)也是最適用的方法。按照電連接回路的不同可以將排流法分為四種，分別是直接排流法、極性排流法、強(qiáng)制排流法以及接地排流法。除此之外，陰極保護(hù)法也能取得非常好的防腐效果。因?yàn)檩斢凸艿涝谶\(yùn)行的時(shí)候其金屬表面在和溶解液(海水)進(jìn)行接觸后就會(huì)形成一個(gè)電解池，加上電解程度不同使得輸油管道之間的電位也會(huì)存在相應(yīng)的差異，這種差異一般是表現(xiàn)在陽極和陰極間的差異性[5]。通過采取陰極保護(hù)法能夠?qū)㈥枠O電流轉(zhuǎn)化成陰極電流，從而對輸油管道進(jìn)行有效保護(hù)。

4 結(jié)語

由于港口輸油管道所處的環(huán)境比較復(fù)雜，加上原油本身處在高壓以及高溫的狀態(tài)下，所以必須要對管道的防腐工作進(jìn)行重視。在港口輸油管道實(shí)際運(yùn)行的過程中，受到各種因素的影響管道的腐蝕問題不能進(jìn)行根治，只能在最大的限度減少管道出現(xiàn)腐蝕的情況。因此，在設(shè)計(jì)輸油管道的時(shí)候就得注重采取相應(yīng)的防腐措施，并且做好管道防腐層的處理工作、對管道進(jìn)行定期的檢查等。只有這樣，才能切實(shí)地提升輸油管道的防腐效果，在實(shí)際運(yùn)行的過程中更加安全以及可靠，從而讓企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。