石油管道防腐存在的問題及對策研究

胡天煜

中國石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程監(jiān)督中心 新疆 烏魯木齊 830000

受社會快速發(fā)展的影響，社會對于石油資源的需求量也在逐漸提升，我國的原油分布并不平衡，因此，需要對石油資源進行遠距離輸送。通過對不同的輸送方式進行對比可以發(fā)現(xiàn)，管道輸送的經(jīng)濟性相對較強，且輸送效率相對較高，輸送安全性相對較強，我國原油管道的數(shù)量在逐漸增加。在開展管道輸送的過程中，大多數(shù)管道采用了金屬材料，受介質和外界環(huán)境的影響，管道可能會出現(xiàn)一定的腐蝕問題，如果腐蝕問題相對較為嚴重，則出現(xiàn)安全風險問題的概率將會提升，因此需要對管道做好防腐工作[1]。目前，在進行原油管道設計之前，都會制定合理的防腐措施，以此延長管道的使用壽命及提高安全性，但是在進行管道防腐的過程中也會出現(xiàn)一系列的問題，本次研究主要是對管道防腐問題進行分析，并提出合理的解決對策，為提高原油管道運行的安全性奠定基礎。

1 石油管道腐蝕原因分析

我國的石油管道基本采用埋地敷設的方式，我國部分地區(qū)的地下環(huán)境相對較為潮濕，受到土壤因素以及微生物因素的雙重影響，管道材料出現(xiàn)變化的概率相對較大，通過對文獻資源進行查詢發(fā)現(xiàn)，外界環(huán)境和管道內的介質是影響原油管道腐蝕的兩大因素[2]。對于整個管道系統(tǒng)而言，金屬材料和非金屬材料還可能會構成原電池，進而導致管道出現(xiàn)嚴重的電化學腐蝕問題，管道材料損壞和流失屬于管道腐蝕的直接原因。除了某些腐蝕性物質將會對管道產(chǎn)生腐蝕以外，腐蝕性產(chǎn)物也是影響管道腐蝕的另一因素。事實上，管道腐蝕不會局限于某個區(qū)域，隨著管道使用時間的延長，腐蝕的范圍也會不斷擴大，這主要和腐蝕性介質的侵蝕作用相關，同時，溫度、壓力等因素也將會對管道腐蝕產(chǎn)生間接性影響。對于管道內部而言，在對介質進行遠距離輸送之前，會對原油進行處理，處理的目的是脫除原油中的酸性物質以及水分，但是受到處理工藝以及處理設備運行穩(wěn)定性的影響，酸性物質和水分的脫除并不全面，部分酸性物質和水分將會進入到管道內，由于原油和水分的密度不同，在管道內可能會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，部分酸性物質可能會溶于水中，水分在管道某些位置處聚集，最終引發(fā)嚴重的內腐蝕問題[3]。對于管道外部而言，引發(fā)管道外腐蝕的因素相對較多，土壤中含有大量的酸性物質和微生物，酸性物質將會對管道產(chǎn)生直接性腐蝕，在微生物生命活動的過程中，將會產(chǎn)生大量的酸性物質，進而對管道產(chǎn)生腐蝕。我國部分管道沿線的環(huán)境相對較為復雜，管道可能需要與電力設施并行或者交叉，在電力設備運行的過程中將會產(chǎn)生大量的雜散電流，這些雜散電流將會進入到土壤中，進而導致管道出現(xiàn)電化學腐蝕問題，通過對電化學腐蝕和化學腐蝕進行對比發(fā)現(xiàn)，電化學腐蝕的危害高于化學腐蝕，因此采取合理的管道保護措施十分關鍵。

2 石油管道防腐現(xiàn)狀分析

2.1 主觀現(xiàn)狀

事實上，盡管我國在管道防腐技術方面的發(fā)展速度相對較快，但是在防腐工作開展的前期仍然存在一定的問題，為了使防腐質量得到提升，在開展防腐作業(yè)之前，需要對管道進行全面的除油和除銹處理，傳統(tǒng)的除油工藝為化學除油，除銹工藝為機械除銹，2種類型的技術存在一定的缺陷，導致管道處理的質量相對較低，最終對防腐質量產(chǎn)生一定的影響，如果管道存在一定的防腐缺陷，不但會引發(fā)管道泄漏問題，還將對管道周圍的環(huán)境產(chǎn)生破壞[4]。在防腐管理制度方面，由于我國對于制度的建設并不重視，導致管道防腐工作的開展質量相對較低，在開展防腐作業(yè)之前，也不會制定完善的防腐計劃，這是防腐問題出現(xiàn)的重要原因。對于部分管道防腐工作而言，其需要在現(xiàn)場進行，我國大多數(shù)管道所處的環(huán)境相對較為惡劣，防腐工作人員的薪酬有限，難以對高素質的防腐人員發(fā)揮吸引力，不重視人才的培養(yǎng)工作，最終導致管道的防腐質量難以滿足標準要求。事實上，盡管我國大多數(shù)管道都采取了防腐措施，防腐措施主要以防腐層和陰極保護為主，在管道建設的過程中，由于建設人員對于防腐層的保護力度不足，在下管溝的過程中，如果管溝中存在尖銳的硬物，也將對管道外防腐層產(chǎn)生損傷，在管道運行的過程中，由于居民百姓對于管道安全的重視力度不足，可能會出現(xiàn)破壞管道外防腐層的行為，最終導致管道出現(xiàn)一定的防腐層破損問題。對于陰極保護而言，在管道長時間的運行以后，管道沿線的陽極材料可能會消耗殆盡，外加電流保護措施的參數(shù)設置不合理，最終會引發(fā)陰極保護失效問題[5]。

2.2 客觀現(xiàn)狀

事實上，除了我國以外，各個發(fā)達國家在管道防腐方面都面臨一定的問題，通過進行廣泛調研發(fā)現(xiàn)，管道腐蝕屬于國際社會面臨的重要威脅，腐蝕問題不但會導致安全風險問題，縮短管道的使用壽命，還將造成極大的金屬流失問題。對于石油管道而言，石油自身就具有一定的腐蝕性，石油管道基本都會采取埋地敷設的方式，受內外因素的影響，管道出現(xiàn)腐蝕問題的概率增加，盡管國內外提出了眾多的管道防腐措施，但是這些措施只能降低管道的腐蝕速率，縮小管道腐蝕問題出現(xiàn)的范圍，無法從根本上避免管道腐蝕問題。同時，我國對于管道防腐技術的研究起步相對較晚，與發(fā)達國家仍然存在一定的差距，未來需要對防腐技術進行深入研究。

3 石油管道防腐存在的問題分析

3.1 設備使用不合理

通過對我國石油管道的基本情況進行分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)石油管道的規(guī)劃工作都是由國家進行，管道的設計和建設工作基本由國企完成，但是在管道運營管理的過程中，基本采用了承包模式，對于管道管理企業(yè)而言，其十分重視管道的輸量以及經(jīng)濟效益，非常容易忽視管道的維護保養(yǎng)問題。對于企業(yè)中的技術人員而言，非常容易忽視防腐設備的使用工作，缺乏系統(tǒng)的防腐知識體系，在進行管道維護的過程中，防腐設備的使用相對較少。事實上，為了延長管道的使用壽命和保障其運行安全，必須對腐蝕問題進行嚴格的控制，提高腐蝕控制效果，定期對管道進行合理的維護以及保障。對于部分企業(yè)而言，在管道維護保養(yǎng)方面投入的資金相對較少，在管道腐蝕較為嚴重的前提下，需要對腐蝕管段進行合理的更換，此時的工程量必然會大幅提升，在對管道結構進行調整的過程中，出現(xiàn)安全風險問題的概率也將會提升。為了保障管道的運行安全，管道運營管理企業(yè)會聘請大量的人員對管道進行定期的巡視，防止管道出現(xiàn)嚴重的第三方入侵問題，第三方入侵是破壞管道防腐設施的重要因素，但是這種定期巡檢的模式無法對管道進行實時的檢測，巡檢工作和第三方施工行為存在一定的時間差，最終導致管道出現(xiàn)防腐設施破壞問題的概率增加。

3.2 缺乏完善防腐管理制度

盡管我國管道運行管理企業(yè)都制定了各項工作制度，工作制度的制定可以保障日常工作開展的規(guī)范性以及流暢性，但是針對管道防腐問題，并沒有制定完善且系統(tǒng)的管理制度，最終導致在管道防腐方面并沒有取得突破性進展，防腐工作的效率和質量嚴重降低。對于企業(yè)中的工作人員而言，由于管道沒有出現(xiàn)安全風險問題，因此，其安全意識相對薄弱，無法自覺在日常工作的過程中對管道的防腐情況進行檢查。根據(jù)我國管道領域的相關規(guī)定，需要定期對管道進行檢測，由于部分管道內的環(huán)境相對較為復雜，開展內檢測的難度相對較大，因此，檢測工作主要是以外檢測為主。外檢測主要是對管道防腐層的破損情況、陰極保護的有效性、土壤的腐蝕性、雜散電流的分布情況以及管道沿線三樁一牌的分布情況進行檢查，在專業(yè)機構進行檢測后會出現(xiàn)檢測報告，但是對于部分管道管理企業(yè)而言，其已經(jīng)根據(jù)國家的相關要求對管道開展了定期檢測工作，但是在檢測工作結束以后并沒有針對防腐方面存在的問題進行及時的整改，最終導致管道的腐蝕速率提升。

4 石油管道防腐問題對策研究

4.1 規(guī)范使用防腐設備

為了提高管道的防腐效果，首先需要對防腐設備進行合理的使用，在進行管道建設施工的過程中，需要對管道的防腐層進行合理的保護，在下管溝之前，需要對管溝進行及時的清理，防止出現(xiàn)防腐層破損問題，定期對陰極保護設施進行檢查，對保護電流的參數(shù)進行及時的調整，對陽極材料進行及時的補充，使得陰極保護措施可以充分發(fā)揮自身效果。需要定期對管道沿線三樁一牌進行更換，三樁一牌可以對周圍的居民百姓發(fā)揮提示作用，防止居民在日常生活中出現(xiàn)破壞防腐措施的行為。企業(yè)除了需要依靠專業(yè)的檢測機構開展定期檢測以后，還需要對防腐層檢測設備進行合理的應用，積極對防腐層的完好性進行自檢，如果發(fā)現(xiàn)防腐層破損問題需要及時進行修復。

4.2 建立標準化管理體系

通過建立標準化管理體系的方式，可以保障防腐管理工作得到有序開展。首先，需要建立防腐管理制度，并在日常工作開展的過程中對制度進行補充和完善，在防腐管理制度制定以后需要進行全面的貫徹落實，監(jiān)管部門需要對制度的落實情況進行及時的檢查。對防腐管理工作進行不斷的創(chuàng)新，在開展管道維護和保養(yǎng)的過程中，需要由專業(yè)人員進行指導，以此使得管道維護保養(yǎng)質量得到提升。對企業(yè)中的工作人員進行全面的培訓，使其可以充分認識到防腐工作開展的重要性，建立全面的防腐知識體系，掌握先進的管道防腐技術，督促工作人員在閑暇時間進行自我學習，通過提高工作人員防腐意識和技能技巧的方式，提高管道的防腐質量。在定期完成管道檢測作業(yè)以后，需要組織相關科室的工作人員對檢測報告進行解讀，落實各個部門的防腐責任，對發(fā)現(xiàn)的問題進行及時的整改，對管道沿線的防腐層破損點進行及時的修復，以此降低管道的腐蝕速率。

4.3 強化新技術的引進與應用

強化新技術的引進和應用也是提高防腐質量的重要措施。首先，在管道內可以添加一定的咪唑啉緩蝕劑，該種類型的緩蝕劑具有無毒無害的應用優(yōu)勢，且應用效果相對較好，其主要是通過化學吸附作用的方式，進而可以吸附在管道金屬的表面，對管道內表面發(fā)揮良好的保護作用，該種類型緩蝕劑的緩蝕效果可以達到80%以上；其次，可以引進鹽浴復合處理技術（QPQ）防腐技術，該種類型的技術主要是將低溫鹽浴滲氮技術和鹽浴氧化技術相互結合，進而對管道金屬表面進行改性處理，在管道技術的表面可以形成一層氧化膜，該氧化膜可以對管道發(fā)揮良好的保護作用，該種防腐技術的應用效果好于鍍鉻技術和鍍鎳技術；最后，可以使用熔接環(huán)氧粉末對管道表面進行處理，該種類型材料的附著力相對較強，且在高溫條件下也可以發(fā)揮良好的效果。

5 結束語

綜上所述，防腐工作是保護管道運行安全的重要措施，盡管我國石油管道均采取了一定的防腐措施，但是在開展防腐工作的過程中仍然存在一定的問題，這些問題會導致管道運行安全受到一定的威脅，因此，需要對管道防腐問題進行全面分析，采取合理的防腐控制措施，引進先進的防腐技術，以此使得管道防腐質量提升，全面保障管道運行安全和延長其使用壽命。