联合站管线的腐蚀与防护

2019-03-30马君

全面腐蚀控制 2019年12期

马君

（大庆油田工程建设有限公司国际事业部，黑龙江大庆 163000）

0 引言

联合站是石油输送系统中重要的构成部分，属于被经过特殊处理的输油管线，其输送量相较于常规管线超出很多。联合站管线由于管径相对较小，所以易发生腐蚀，而且由于管线处于地下，受土壤环境的影响，腐蚀情况相对比较严重，一旦发生腐蚀、穿孔的现象，不仅会造成大量的原油资源被浪费，同时对于一定范围的土壤造成极大的污染。联合站管线的使用寿命一般在5～7年，在实际使用过程中，由于使其发生腐蚀的因素较多，因此，必须要做好防护措施，尤其是在使用2～3年的时间。

1 联合站管线腐蚀的主要原因

联合站管线一般主要由金属材质制成，而这些金属元素相对比较活泼，容易与氧气发生反应，易被腐蚀，而管线由于长期处于地下，如果未采取良好的防护措施，土壤中的空气和水分会不断与管线发生反应，造成管线腐蚀[1]。通常，夏季管线的腐蚀情况相较于冬季要严重，主要是温度的上升加快了化学反应的速率。影响联合站管线腐蚀的因素主要可以有以下几种，其一是管线区域内的温度越高，其发生腐蚀的情况越严重；其二是管线与外界环境接触的面积越大，其发生腐蚀的速度越快；其三是制成管线的金属性质越活泼，其发生腐蚀的速度越快。通过上述分析，可以看出造成管线腐蚀的主要原因是管线与外界环节接触中发生的物理或者化学反应，因此，在做防护措施时可以从这方面入手。

2 进行联合站管线防护的意义

2.1 节约石油资源

石油资源属于不可再生资源，且我国的石油经过多年的开采，石油储量已经大大降低，因此，要最大限度的控制石油资源的浪费。强化联合站管线防护的意义就在于可以有效控制管线的腐蚀，尽量避免出现管线穿孔的问题，从而使石油资源在输送过程中减少浪费。我国每年因管线腐蚀穿孔的问题导致大量的石油资源被浪费，同时还影响石油系统的正常运行。

2.2 减少污染

当前，随着社会经济的发展，环境问题日益突出，引起了人们高度的重视，在石油的生产运输过程中，环境效益也成为了重要的考量因素。众所周知，石油泄漏会对环境造成极大的污染，世界上，经常出现石油泄漏的事件，对土壤、海洋等造成极大的污染[2]。因此，强化联合站管线防护可以有效减少由于管线腐蚀穿孔导致的石油泄漏，最大限度的避免出现石油泄漏的事件，减少对于环境的污染。

3 联合站管线易发生腐蚀的位置

3.1 管道焊口位置

联合站管线管道焊口位置是比较易发生腐蚀的位置，主要原因是管道焊口的防腐蚀材料是聚乙烯材料，接口位置防水性能较差，且不平整光滑，有皱褶。在管道自身的应力与土壤压力的双重作用下，引发管线腐蚀的介质会渗入到管线表面，加速管线的腐蚀。此外，管道焊口位置金属和母材金属热胀冷缩，导致焊缝与管线之间出现细小的裂纹以及参与的应力，二者的出现会导致管线的强度以及耐腐蚀性降低，加之腐蚀介质的存在，裂纹极有可能会成为腐蚀源。

3.2 管道外部土壤腐蚀

由于孤东油田属于重盐碱地，土壤中含有大量的CI-、SO、CO等腐蚀性阴离子及各种细菌、微生物加速对管道的腐蚀。部分联合站管线埋设相对较早，管线的防护层采用的是聚氨醋泡沫保护材料。由于沥青吸水率高、机械强度差、耐温差、老化快,在深层缺陷处形成小阴极，使腐蚀电流加大，劣质保护层的多处破损点是造成局部腐蚀的主要原因。

4 联合站管线的防护措施

4.1 覆盖保护层

当前，在联合站管线防护中，比较常用且效果相对较好的措施就是覆盖保护层，保护层的形式也比较多样，比较常见的是刷油漆、加设塑料、油脂或者陶瓷等不易腐蚀的物质制成的套管，还有一种方式是以金属和氧气发生反应的氧化物最为保护层[3]。这样可以有效防止管线直接与空气接触，形成相对比较密封的环境，从而达到控制管线腐蚀的目的。此外，改变管线的内部结构也是一种比较有效的防护措施，目前比较常用的是化学镀、电镀、真空镀、渗镀、浸镀以及热喷镀等。类似刷油漆、电镀等防护措施，通常需要进行多层防护，使防护层达到一定的厚度，这样才能起到良好的防护效果。

4.2 电化学防护措施

这种管线防护措施主要是将需要防护的管线与金属性质更加活泼的金属物质进行连接，从而延缓管线与空气、水分等发生反应的速度，通过消耗一定的金属物质来达到控制管线腐蚀的目的。譬如将管线和锌材料连接，由于锌的性质相较于管线的材质较为活泼，所以可以有效阻止管线的腐蚀，缺陷是需要定期更换锌材料。还可以利用镁材料，镁的性质相较于管线材质也更活泼，用其与管线连接也可以达到防腐蚀的目的，但是缺陷与锌材料一样。从热力学的角度来看，金属的腐蚀是很极其平常且自然的事情，虽然完全避免金属腐蚀具有极大的难度，但是我们可以通过一些人为的措施，延缓金属腐蚀的时间，从而增加管线的使用寿命。