石油管道工程的防腐技术研究

王凌

（中国石油长庆油田公司建设工程处，陕西 西安710086）

采用管道输送石油是当前物流的重要形式，它具有高效、低耗、连续输送和自动化程度高等优势，成为国民经济和社会发展不可缺少的"生命线"。石油天然气具有易燃易爆、高能高压、有毒有害以及环境复杂等特点，决定了石油管道在安全管理上的极其重要性，需要采取科学、实用的方法和技术对输送管道进行科学管理，重点做好防腐处理，保证石油输送的安全和正常。

一、石油管道防腐的重要性

石油管道一般为钢质结构，在环境的作用下会引起管道破坏或变质，产生腐蚀。金属管道产生腐蚀后，其色泽、外形以及机械性能等都会发生一定的变化，时间长了，就会缩短输油管道的使用寿命，而且还会影响所输送的石油物资的质量，严重的还可能造成泄漏，污染环境。因此，腐蚀的管道存在着较大的安全隐患，会引起较大的经济损失和较为严重环境污染。

针对石油管道在运行过程中存在的腐蚀问题，必须引起相关部门和企业的高度重视，提高对石油管道防腐工作的重要意义的认识，认真分析和了解腐蚀发生的原因，并采取有效的防护措施，保证管道质量和输送的安全稳定。

二、石油管道腐蚀的原因分析

从实际的情况进行分析，当前石油输送管道采用的是直缝电阻焊钢管、碳素钢无缝钢管和螺旋焊缝钢管，都是较为特殊的钢材结构，有着较为严格的质量、规格和施工要求。铺设石油输送管道一般采用两种方式，一是架空，二是埋地。根据现场或其他需要进行选择。但无论采用那种铺设方式，金属管道都会同周围的其他介质发生接触，在环境、温度和其他因素的共同作用下发生化学作用或电化学作用，最后引起管道表面发生锈蚀。

根据管道腐蚀过程的不同,管道腐蚀的原因可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1、化学腐蚀。由物质间发生化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。当金属长时间裸露在空气中时，就会与空气中的氧气、硫化氢、二氧化硫、氯气等发生接触，在金属表面上就会生成氧化物、硫化物或氯化物等。通常，金属管道在干燥和常温的空气里并不容易被腐蚀，但在高温下就容易被氧化，同时还会发生脱碳现象。另一方面，管道中输送的石油品中还含有多种形式的有机硫化物、环烷酸等化学物质，它们的化学特性对金属管道会产生化学腐蚀。

2、电化学腐蚀。当金属和电解质溶液发生接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫电化学腐蚀。当金属管道与含有水分的大气、土壤、湖泊、海洋等介质发生接触时，介质中含有的二氧化碳、二氧化硫、氯化钠及灰尘都是电解质溶液，而且浓度不同，性质各异。当管道暴露在潮湿空气中时，由于管道表面的吸附作用，就容易使管道表面覆盖上一层极薄的水膜。这时，铁和杂质紧密接触，在铁和杂质之间不断进行电化学反应。铁变成铁离子进入水膜，多余的电子移向杂质，经过反应，生成氢氧化铁，附着在铁表面，形成红褐色铁锈，这样，管道便很快被腐蚀了。

三、石油管道的防腐方法

总结和分析现实的情况，可以得出这样的结论：管道使用寿命很大程度上取决于材料的特性和防腐方法的应用。影响金属腐蚀的因素有两个，一是金属的本性，二是外界的介质。腐蚀是金属与介质发生反应的结果。从金属的特性来说，金属越活泼就越容易被腐蚀。金属如果较长时间地暴露在潮湿的空气中，在腐蚀性气体或电解质溶液的作用下，就容易造成腐蚀。

(一)上管道外防腐

上管道外防腐一般采用刷防锈漆的方式，防锈漆分底漆和面漆，按要求和步骤进行涂刷。根据以往经验，从现实的应用来看，很多人都采用以红丹油性防锈漆、红丹醇酸防锈漆等作底漆。因为这些漆防绣性能好，与钢铁表面附着力强。面漆材料有很多种，但实际应用较多的为铝粉漆。这种漆漆膜坚韧、平滑、附着力强，涂刷在管道上能够看出明显的金属光泽。

(二)埋地管道的防腐绝缘

1、内防腐。内防腐即是在管道内采取措施进行防腐。管道内输送的石油，由于油品的成分和洁净度的影响，油品中或多或少地仍残留一些杂质、水分以及微生物。这些残留物的存在，就会在管道内壁形成原电池，造成腐蚀。腐蚀产生的锈片会发生掉落，影响了油品的质量。内防腐主要采用耐油防腐涂料。耐油防腐涂料机械性能高,化学稳定性好，不污染油品,而且使用方便。在施工过程中，要求对底材进行仔细认真地处理，用喷丸除锈，而且质量要达到国标要求。然后按规定涂刷耐油防腐涂料，并严格控制涂漆厚度。

2、外防腐。外防腐主要采取绝缘方式，根据土壤电阻率的不同分成特加强绝缘、加强绝缘和普通绝缘三级。跟内防腐施工的标准和要求一样，首先要对底材进行仔细认真地处理除锈，然后采用玻璃丝布和环氧煤沥青进行防腐绝缘。这种绝缘防腐具有较强的耐细菌腐蚀性、耐油性和抗阴极剥离性，环境适用性强。

(三)埋地管道的电化学保护

电化学腐蚀是金属发生腐蚀的一个重要因素，它是阴、阳两种电子相互作用的结果。在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀。如找出另外一些电位比管道低的金属放在一起，这些电位较低的金属就失去电子而被腐蚀，从而保护了电位高的埋地管道。

（四）使用液态聚氨酯防腐涂料

这种涂料属于双组分，不含任何挥发性溶剂，通常处于液体状态，两个组分混合后全部转化为固体厚膜型涂料，可浇注、涂刷、喷涂,一次成膜。该防腐涂料性能优越，可以满足任何地质状况、输送条件及环境腐蚀的要求，施工性能好,具有优异的耐磨性能，韧性强。液态聚氨酯防腐涂料施工简单、防腐层质量好并且有利环保，具有明显的技术经济优势，特别是对于补伤、修复旧防腐层和补口比较适用，已经成为目前管道外防腐层修复的主要材料，在我国有着广泛的应用前景。

随着技术的进步，石油管道防腐技术已越来越成熟、越先进。但在经济发展的新形势下，对石油防腐技术提出了更高的要求，需要科研机构、生产企业及施工企业做更加深入的研究和分析，提高防腐技术的科学性、实用性和安全性。

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