石油天然氣管道腐蝕及其防護(hù)措施研究

史大源 羅霄

摘要：本文結(jié)合石油天然氣的基本情況，對(duì)石油天然氣管道的基本情況以及造成管道腐蝕的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行研究，明確影響管道可靠性的主要因素，并采取有效的防護(hù)措施，降低石油天然氣管道的腐蝕問(wèn)題，避免其給管道帶來(lái)的負(fù)面作用，提升石油天然氣管道的服務(wù)能力，滿足石油天然氣的應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：石油天然氣 管道 腐蝕 防護(hù)措施

Study on Corrosion of Oil and Gas Pipeline and Its Protective Measures

SHI Dayuan? LUO Xiao

（North Harbin Oil and Gas Transportation Branch of National Pipe Network Group United Pipeline Co.， Ltd.， Harbin， Heilongjiang Province， 150010 China）

Abstract： Combined with the basic situation of oil and natural gas， this paper studies the basic situation of oil and natural gas pipelines and the corresponding contents that cause pipeline corrosion， identifies the main factors affecting the reliability of pipelines， and takes effective protective measures to reduce the corrosion problems of oil and natural gas pipelines and avoid The negative effect it brings to the pipeline improves the service capacity of oil and gas pipelines and meets the application needs of oil and gas.

Key Words： Oil and gas; Conduit; Corrosion; Protective measures

1石油天然氣的管道腐蝕的相關(guān)研究

1.1鋼制材料的制造工藝影響

一般情況下，石油天然氣的管道多選擇鋼制材料，但在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，如果制造工藝不合理，就會(huì)給管道帶來(lái)不良影響，進(jìn)而導(dǎo)致管道出現(xiàn)沙眼等問(wèn)題，管道出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響石油天然氣的正常運(yùn)輸。

1.2地下環(huán)境的腐蝕

實(shí)際管道建設(shè)中，需要采取開挖覆蓋的方式，促使管道被有效覆蓋，進(jìn)而降低外界環(huán)境對(duì)管道的影響，但是土壤環(huán)境對(duì)管道也有一定的影響。比如土壤本身是一種常見(jiàn)的膠質(zhì)體，并以固、液、氣3種形式存在，其孔隙中富含大量的水分與空氣，所以土壤對(duì)管道就有一定的腐蝕作用。這主要是因?yàn)樵谕寥揽紫吨兴淖饔孟?，土壤中?huì)產(chǎn)生大量的離子，而且這部分離子還具有游離移動(dòng)的特性，甚至還能導(dǎo)電^[1]，而金屬材質(zhì)一般都具有化學(xué)特質(zhì)，處于這種環(huán)境下，鋼制管材便會(huì)與土壤發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)這種化學(xué)特質(zhì)還是不均勻存在的，如對(duì)于交流雜散電流，能與二次感應(yīng)電流進(jìn)行疊加，進(jìn)而造成化學(xué)電池的生成，并且存在于鋼制管道的表面，雖然這種腐蝕的強(qiáng)度并不是十分強(qiáng)烈，但是集中腐蝕也是不可被忽視的，所以這樣的問(wèn)題也需要得到合理的處置。

1.3管道外應(yīng)力水平對(duì)外界的影響的抵抗差異

在實(shí)際的工作中，管道中的氣液流動(dòng)，會(huì)給管道帶來(lái)一定的壓力，而這部分壓力也不是恒定的，所以就容易因壓力影響進(jìn)而導(dǎo)致管道出現(xiàn)問(wèn)題，干擾其正常工作^[2]。另外，受到管道應(yīng)力水平的影響，會(huì)給管道對(duì)外界的抵抗能力帶來(lái)影響，導(dǎo)致其抵抗能力相對(duì)較低，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的基本需求，所以要結(jié)合實(shí)際情況，合理地對(duì)這部分應(yīng)力進(jìn)行控制，盡可能地保證管道對(duì)外界的抵抗能力，從而全面提升管道的服務(wù)能力，確保管道能夠滿足實(shí)際工作的基本需求，減少運(yùn)輸過(guò)程中安全隱患的出現(xiàn)。

2石油天然氣管道腐蝕的防護(hù)措施研究

2.1陰極保護(hù)技術(shù)措施

管道服務(wù)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，需要做好管道的控制，實(shí)施合理的保護(hù)措施，這種保護(hù)中，將被管護(hù)的管道作為陰極，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的保護(hù)，確保管道的服務(wù)能力，降低管道的安全隱患，通過(guò)陰極保護(hù)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的保護(hù)，降低管道的安全隱患。通過(guò)這種保護(hù)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)金屬管道的保護(hù)，避免腐蝕問(wèn)題的發(fā)生^[3]。具體的實(shí)施過(guò)程中，以犧牲陰極保護(hù)措施為基礎(chǔ)，再配合電流的陰極保護(hù)措施，能滿足實(shí)際管道腐蝕防護(hù)的基本需求，降低管道被明顯腐蝕。這種防護(hù)方式，是一種比較常用的防護(hù)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的防護(hù)，確保管道的功能與安全。

2.2緩蝕劑的防護(hù)措施

緩蝕劑是一種防腐蝕中常用的材料，同時(shí)也是一種化學(xué)藥劑，在它的實(shí)際應(yīng)用中，可以將其加入輸送介質(zhì)中，從而實(shí)現(xiàn)防腐蝕的作用，進(jìn)而達(dá)到防腐蝕的作用，緩蝕劑的應(yīng)用過(guò)程中，可以與的表面活性劑配合使用，如此一來(lái)，能夠滿足實(shí)際工作的基本需求，緩蝕劑的應(yīng)用時(shí)，還要注意緩蝕劑的選擇，實(shí)際選擇要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定，確保緩蝕劑經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的確定，并保證試驗(yàn)結(jié)果的合理性，滿足實(shí)際使用的基本需求，全面提升試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，從而保證緩蝕劑的合理選擇的，確保緩蝕劑符合實(shí)際需求，降低緩蝕劑不合理給施工帶來(lái)的影響，進(jìn)而全面提升管道的抗腐蝕能力，確保管道能夠完成石油天然氣管道的運(yùn)輸工作。

2.3對(duì)石油天然氣管道進(jìn)行有效的監(jiān)控

監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，符合石油天然氣管道的需求，因?yàn)橥ㄟ^(guò)監(jiān)控技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的監(jiān)控，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的問(wèn)題，并采取有效的控制措施，降低管道的問(wèn)題，從而提升管道的服務(wù)能力，確保管道符合實(shí)際應(yīng)用要求。監(jiān)控系統(tǒng)，主要是以觸感器為基礎(chǔ)，通過(guò)傳感器技術(shù)，在配合自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)石油天然氣管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而獲取管道的厚度信息，并且明確對(duì)管道的影響因素從而保證管道的質(zhì)量，避免后續(xù)應(yīng)用中，出現(xiàn)管道泄露的問(wèn)題。

腐蝕問(wèn)題是石油天然氣管道常見(jiàn)的問(wèn)題，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這一問(wèn)題的控制，可以對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)的合理使用，再對(duì)SCADA系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石油天然氣管道的巡回檢查，這種方式，能夠有效提升檢查的效率，并且可以發(fā)現(xiàn)石油天然氣管道中出現(xiàn)強(qiáng)度降低的部位，再針對(duì)這一部位，采取有效的控制措施，進(jìn)而保證管道的功能，降低管道的安全隱患，確保管道的服務(wù)能力。滿足實(shí)際石油天然氣管道的應(yīng)用需求。

監(jiān)控系統(tǒng)的合理運(yùn)用，能有效減少相關(guān)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)而降低各類隱患的發(fā)生概率。同時(shí)，選擇自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的在線監(jiān)控，進(jìn)而能夠有效提升監(jiān)控的效果，從而減少石油天然氣管道的維護(hù)成本，滿足石油天然氣管道應(yīng)用的基本需求。另外，管道應(yīng)用時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，能減少維護(hù)工作的強(qiáng)度，從而滿足管道應(yīng)用的基本需求。同時(shí)，使用的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)故障的位置，并且確保維護(hù)人員，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的故障維護(hù)，進(jìn)而有效提高腐蝕部位的控制和處理，確保腐蝕部位得到有效地改善，從而提高管道的功能性與安全性，滿足石油天然氣的運(yùn)輸需求，降低泄露問(wèn)題所帶來(lái)的安全隱患。

2.4涂層防護(hù)技術(shù)

（1）滿足管線的運(yùn)行需求，為了實(shí)現(xiàn)管線的運(yùn)行需求，需要對(duì)防腐涂層進(jìn)行利用，從而滿足實(shí)際需求，進(jìn)而全面提升管線的設(shè)計(jì)質(zhì)量。為了滿足管道的設(shè)計(jì)需求，需要對(duì)管道進(jìn)行控制，同時(shí)，要求管道能夠符合環(huán)境的相關(guān)要求，從而滿足管道的施工需求，進(jìn)而提升施工質(zhì)量，另外防腐層在管道的設(shè)計(jì)中，如果不能對(duì)防腐層進(jìn)行控制，就會(huì)導(dǎo)致管線受到一定程度的破壞，進(jìn)而影響，管線的功能。例如：防腐層可能與土壤發(fā)生相互錯(cuò)動(dòng)，使防腐層，遭受到不同程度的破壞，除此之外，土壤中存在的硬物會(huì)對(duì)防腐層造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致防腐層出現(xiàn)破壞。除此之外，土壤中存在的硬物也會(huì)造成剪切力的作用下被破壞，除此之外，土壤中存在的硬物也可能會(huì)對(duì)防腐層造成英雄營(yíng)銷，再加上植物根莖的作用，會(huì)給管線造成進(jìn)一步破壞嚴(yán)重影響管道的功能與安全。防腐層會(huì)給鋼網(wǎng)帶來(lái)?yè)p害，造成鋼網(wǎng)破壞，還要加強(qiáng)對(duì)陰極保護(hù)的應(yīng)用，防腐層對(duì)涂層的破壞較大的損壞^[4]。目前管道中輸送的物質(zhì)以及趨于多樣化，防腐層，如果不能很好地適應(yīng)，就能造成損壞、老化、最終失去其原有的保護(hù)作用，在管線選擇涂層的時(shí)候，涂層對(duì)運(yùn)輸介質(zhì)的適應(yīng)性也要去考慮，進(jìn)而再優(yōu)化方案，力爭(zhēng)選擇最好的防腐效果。

（2）滿足環(huán)境及施工工藝條件的需求，為了滿足防腐的基本需求，防腐層必須具備足夠好的硬度，并且抗沖擊能力要足夠大，耐磨，這有的防腐層才能符合管道涂層的相關(guān)需求，并適合一切硬物的碰撞和土壤的腐蝕等情況。此外沒(méi)防腐層必須具備足夠好的耐候性，這樣，這樣就可以在整個(gè)管道的施工周期內(nèi)部表現(xiàn)出良好的適應(yīng)能力，避免大氣層的變化對(duì)其造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致防腐層出現(xiàn)破壞。

（3）還必須為防腐材料準(zhǔn)備好與之相適應(yīng)的補(bǔ)口或是補(bǔ)傷材料，這樣才能確保涂層材料被長(zhǎng)期使用，發(fā)揮涂層材料的防腐能力，進(jìn)而保證防腐材料的功能與作用，進(jìn)而滿足防腐材料的功能與作用。

（4）防腐層必須環(huán)保，不能出現(xiàn)污染環(huán)境的現(xiàn)象。為了滿足施工的需求，需要，對(duì)防腐材料進(jìn)行控制，不能出現(xiàn)污染，環(huán)境的現(xiàn)象。所謂施工工藝可實(shí)現(xiàn)性，是指，不僅要對(duì)材料自身的性能給予充分而考慮，并且要使之盡可能地符合施工工藝的要求，保證施工工藝能夠順利實(shí)現(xiàn)^[5]。如果所選的防腐層性能比較好，那么要選擇預(yù)制相適應(yīng)的成熟的施工技術(shù)，我國(guó)現(xiàn)在常用的施工材料包括PE、FBE等。至于管道外，需要合理的對(duì)外涂層進(jìn)行應(yīng)用，確保涂層效果。其中管道外常用的涂層包括：

熔結(jié)環(huán)氧粉末（FBE）防腐層，環(huán)氧粉末是一種較為常見(jiàn)的防腐層，它屬于熱固性材料，實(shí)際使用時(shí)，需要先將鋼管進(jìn)行預(yù)熱，之后，再使用靜電噴涂的方式，實(shí)現(xiàn)鋼管的涂層確保鋼管的服務(wù)能力，降低腐蝕對(duì)鋼管的影響。

另外，雙層環(huán)氧粉末防腐層，這種材料，也是一種較好的防腐材料，實(shí)際使用中，表明經(jīng)過(guò)聚烯烴改性過(guò)的環(huán)氧粉末，這種雙層環(huán)氧粉末，能夠有效增強(qiáng)水汽的滲透率，并且，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊力的抵抗，進(jìn)而提升管道的仿佛能力，確保管道能夠在實(shí)際的使用中，為油氣管道的安全奠定基礎(chǔ)。

煤焦油磁漆防腐層。也是一種較好的防腐材料，實(shí)際的應(yīng)用中，具有較好的穩(wěn)定性，并且一般不會(huì)被植物根莖所穿透，從而抵抗外界的侵蝕，另外，高溫環(huán)境下，比較容易軟化，而低溫環(huán)境下，則會(huì)因?yàn)樘?，?dǎo)致容易被折斷，對(duì)環(huán)境的要求相對(duì)苛刻^[6]。所以，實(shí)用性相對(duì)較差。

還有石瀝青防腐層。這種防腐層是以石油蒸餾的殘留物為原料得到的，實(shí)際的應(yīng)用中，具有較好的穩(wěn)定性，同時(shí)，價(jià)格也相對(duì)較低，并且，還能長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用。但是，也有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)主要有，耐土壤的應(yīng)力能力相對(duì)較差，對(duì)環(huán)境還有一定的污染，所以，在實(shí)際的使用中，應(yīng)用就有了很多的限制。

3結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)石油天然氣管道的腐蝕進(jìn)行研究，先對(duì)石油天然氣管道的腐蝕問(wèn)題進(jìn)行闡述，了解具體造成腐蝕的原因，之后，再針對(duì)這些問(wèn)題，采取適宜的防護(hù)措施，確保石油天然氣的管道可以得到合理的防護(hù)，進(jìn)而，降低外界環(huán)境給石油天然氣管道所帶來(lái)的影響，積極提升石油天然氣管道的功能性和安全性，滿足實(shí)際應(yīng)用的基本需求，全面落實(shí)石油天然氣管道的服務(wù)能力，從而滿足相應(yīng)企業(yè)的基本需求，全力推動(dòng)石油天然氣公司的積極健康發(fā)展。

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