石油管道腐蚀因素分析及对策

王延昊

摘 要：本文从内腐蚀、外腐蚀以及化学腐蚀、电化学腐蚀、细菌腐蚀等方面对石油管道腐蚀原因进行了分析，根据工作经验及现行标准规范针对这些腐蚀原因总结了石油管道腐蚀防护对策。

关键词：埋地油气管道；腐蚀；完整性管理

石油管道输送易燃、易爆、易扩散的石油，并穿越村庄、工业园区、河流、道路、电缆、其他管道等沿途设施，穿越距离长、影响区域广，若管道损坏介质泄露，极易造成人员伤亡、经济损失、环境污染等后果，并导致企业社会形象降低。

影响管道安全运行因素主要有人为破坏、自然灾害损坏、腐蚀损害，而腐蚀损害是管道安全运行的主要影响因素，因此研究分析石油管道腐蚀原因提出防护对策对管道的安全运行、防止泄漏爆炸事故至关重要。

1 腐蚀原因分析

1.1 腐蚀环境

①管道外部腐蚀：石油管道穿越距离长，穿越区域存在不同的土壤、含水率、地下水位、温度，且大地和水中含有杂散电流、盐、细菌，这些因素均会造成管道外部腐蚀损害；②管道内部腐蚀：石油管道输送含有硫和水的原油，形成管道内部腐蚀的环境。

1.2 电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属管道与电解质因发生電化学反应而产生的破坏，在腐蚀过程中有电流产生，电化学腐蚀是石油管道腐蚀的主要类型。

1.2.1 原电池腐蚀

金属管道在电解质溶液中形成一个短路的原电池电极反应结果而形成的腐蚀，这种腐蚀称为原电池腐蚀。这种腐蚀原电池将导致金属管道材料的破坏，不对外界作有用功。对于石油管道而言，其周边的含水土壤、湿度较大的空气均含有电解质溶液。

1.2.2 电解腐蚀

地层中存在的杂散电流使金属管道在电解质溶液中发生电解而形成的腐蚀，这种腐蚀称为电解腐蚀。该类腐蚀将大地作为电流的回路，电阻相对较小的埋地金属管道作为电流的旁路，其影响因素多、腐蚀速度快。

2 石油管道腐蚀防护对策

2.1 外防腐层

石油管道的外防腐涂层可选用石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、聚乙烯、聚乙烯胶粘带、熔结环氧粉末等。

2.2 内防腐层

石油管道内壁防腐可以分为三种类型的方法：①界面防护，包括涂防腐层和电化学保护，界面防护被认为是最经济的有效防护措施；②化学药剂防护，如添加缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂；③选用耐腐蚀的材料管道。目前设计中采用最普遍的是界面防护中的防腐层，将腐蚀介质与钢管表面隔开，以防止腐蚀。管道内防腐设计，一般常见于石油管道，因其输送介质石油中混杂了许多腐蚀因素。管道内防腐层可选用液体环氧涂料、环氧粉末等。

2.3 阴极保护

在电池腐蚀中，因阳极腐蚀，阴极不腐蚀，阴极保护正是利用这一原理，使成为阴极的金属管道不发生腐蚀，达到防止管道腐蚀的目的。石油管道阴极保护可分别采用牺牲阳极法、强制电流法或两种方法的结合，设计时应视管道工程规模、土壤环境、管道防腐层质量等因素，经济合理地选用。

2.4 外防腐层保护

在施工时容易造成石油管道防腐层破损而露出管道金属表面，裸露的金属表面与管道周边的水形成众多原电池从而腐蚀石油管道。随着时间的推移腐蚀程度会不断加深和扩大，腐蚀不断加深会造成防腐层成片脱落，从而造成管道底部形成穿孔，造成石油泄漏事故。因此在施工过程中，要保护管道外防腐层完整不被损坏，主要施工要点如下：防腐管道运输、堆放时，与管材接触面应垫软垫层（如沙袋、草袋等）；严禁用钢丝绳等硬质吊带吊装，严格按规范要求用柔性吊带（如尼龙吊带）吊装；下沟前要检查防腐层是否完整；敷设管道时，严禁磕碰、拖拽、刮蹭；焊接口预留合适的位置，避免防腐层过热影响防腐性能，焊口处经外观质量检查及无损探伤检查合格后才能进行防腐处理；进行回填时应先用细土回填至管顶以上0.3m，才可用原开挖土回填。

2.5 管材保护

在钢管机械加工和施工过程中尽量减少金属各部分的变形、内应力不均匀、刮痕，这是因为钢管变形、应力大、刮痕的部位的负电性增强，常成为腐蚀电池的阳极，造成管道腐蚀。施工中最常见也最容易忽视是将旧管道焊接在新管道上，此时新管为阳极，从而形成原电池腐蚀，造成管道腐蚀。

2.6 管道防腐层补口、补伤

管道防腐层补口、补伤是保证管道防腐完整性的重要工艺，同时也是最薄弱的环节。因此，无论是工厂预制还是现场施工的防腐管，管道回填前均须进行管道防腐层补口、补伤，主要施工要点如下：①现场防腐补口、补伤应由专业人员按指导书规范操作，并安排专业技术人员现场示范操作和指导；②防腐层端部有翘边、开裂等缺陷时，应进行修口处理，一直切除到防腐层与钢管完全粘附处为止；③除锈完毕后，应清除灰尘。管口表面处理与补口间隔时间不宜超过2h。如果有浮锈，应重新除锈。

3 结语

腐蚀是石油管道安全运行的主要影响因素，管道外部腐蚀和内部腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、细菌腐蚀，从设计、施工、管理三方面采取相应的腐蚀防护对策，进而保证管道的安全运行、防止泄漏爆炸事故发生。

参考文献：

[1]张春霞.油气集输管道腐蚀的原因与对策[J].化工管理，2018（24）：166-167.