原油管道腐蚀因素分析与防护

许春灵

摘要：原油管道是原油运输方式中最安全、最便捷的一种，具有输送量大、成本低、能耗低、不受气象条件的干扰和影响等特点，远距离运输的优势更加明显。近年来原油管道输送技术不断发展，对原油的超长距离输送发挥了重要的作用。但由于不间断的对原油进行输送，原油中的杂质及腐蚀性物质、原油在输送至与管道壁之间的摩擦，施工中施工机械对管道外部防腐层的碰撞等，都会使原油管道防腐层发生损坏并腐蚀，进而发生重大安全隐患。为此，本文对原油管道的腐蚀因素进行分析，并提出相应的防护对策，以供参考。

关键词：原油管道;腐蚀;防护措施

原油是工农业生产和日常生活中的重要能源，由于地质储藏的特殊性，开采后通常需要进行远距离运输，管道则是最便捷、最安全的方式。但是，由于原油在管道中的不间断输送，原油中的杂质、腐蚀性物质以及在输送至原油与管道壁之间的摩擦，都会对原油管道防腐层损坏并腐蚀，在铺设施工中，施工机械对管道外部防腐层的碰撞以及意外损伤等，也会形成腐蚀作用。本文对原油管道的腐蚀因素进行分析，并提出相应的防护措施，以供参考。

1 原油管道的腐蚀因素分析

1.1管道内壁腐蚀

原油管道内壁腐蚀是比较常见的，开采过程中由于水驱因素原油中都有一定的含水量，如果在管道输送前脱水不彻底，进入管道后在摩擦的作用下逐步转化为水汽并在原油管道内壁形成一层较薄的亲水膜，这种亲水膜能够加快原油管道原电池腐蚀速度。在原油管道输送过程中，有时管道内壁压力过大会加速对防腐层的损坏而形成腐蚀。如果原油中的二氧化碳、氧以及硫化物等有害化学物质超标，会与管道内壁防腐层破损处的金属发生化学反应并对管道内壁造成腐蚀。如果原油在的杂质过多、颗粒过大，在输送过程中长时间与管道内壁摩擦会加速防腐层的破损而使管道内壁腐蚀。

1.2 土壤腐蚀

通常情况下原油管道的输送距离都比较远，需要深埋在地下并穿越各种地质条件下的土壤及各种气象环境，原油管道大多是由钢制材料制造而成，沿途的地下水位、土壤类型、气象条件以及土壤中的杂散电流都会对钢制管道造成腐蚀作用。尤其是土壤中含盐量的高低及瞬时突发性强降雨，会对原油管道形成不同程度的腐蚀作用。同时，由于原油管道长时间深埋在地下，会与土壤中存在的特殊的电解质发生一定的电化学反应而使管道发生腐蚀，这也是当前原油管道发生腐蚀的重要原因之一。

1.3 外防腐层缺陷腐蚀

原油管道要深埋在地下并且时间相当长，因此会受到自然界各种外力作用并产生腐蚀，通常情况下施工过程中会在管道外部涂加防腐层，将管道与土壤中的其它腐蚀性介质隔离以免对管道造成腐蚀。但是，由于铺设施工中机械的碰撞及摩擦，城市建设施工过程中的人为因素等，都会对原油管道的外防腐层造成缺陷，进而被土壤及地下水中的有害化学物质腐蚀。原油管道的弯头是极其特殊的部位，但在设计施工中，并没有引起足够重视，更容易被腐蚀。

2 原油管道腐蚀的防护措施

2.1原油管道内壁腐蚀的防护措施

原油管道内壁防护主要是依据输送的介质所含化学成分，选择不同的材质的钢制管道，在管道内壁涂加防腐涂层避免输送介质与管道内壁直接接触，以对管道实施有效保护。目前通用的原油管道内壁防腐涂层包括乙烯粉层、环氧树脂粉层以及非金属衬里等，可有效对输送介质中的酸性气体及有害化学物质与金属管道壁隔绝而起到防腐蚀的作用。乙烯粉层和环氧树脂粉层工艺简单造价低，但耐用性较差;非金属衬里工艺复杂且造价较高，但防腐性能优良，在设计施工中应根据具体情况选用。也可在输送介质中加入适当的化学药剂降低原油对管道的腐蚀作用。

2.2 原油管道外壁腐蚀的防护措施

原油管道的外壁防腐措施主要是在管道外壁使用沥青类物质、环氧类物质及聚烯烃类物质，目前应用最为广泛的是具有优良的防腐性能、绝缘性能、抗渗透性能、粘结性能以及抗阴极剥离性能的三层聚乙烯防腐材料，但是涂装的工艺技术比较复杂，不适合管道铺设现场施工。沥青玻璃布防腐工艺簡单、造价低廉，适合铺设现场涂装施工，但是这种防腐材料的吸水率非常高、耐土壤及植物根茎的能力比较差、现场施工质量难以得到保证，很容易造成破损对管道造成腐蚀，应慎重选择使用。

2.3 原油管道阴极防护措施

原油管道的阴极防护是一项重要的防腐措施，原油金属管道腐蚀是一个比较缓慢的发展过程并且具有可逆性，金属管道被腐蚀就会发生化学反应，先失去电子并产生金属离子，这个反应过程可以对金属离子持续提供大量的额外电子并促使金属离子转化为原子状态^[4]。原油管道的阴极保护就是基于上述原理向金属提供额外的电子而防止腐蚀现象发生，原油管道的阴极保护包括牺牲阳极的阴极保护和外加电流的阴极保护两种保护措施，应视具体情况选择使用。

2.4 排流防护措施

排流防护是指对外界电源所产生的对原油管道阴极防护具有负面作用的干扰电流，对于这种干扰性电流要及时予以排除，可采用具有输出正电流和负电流能力的恒电位仪对干扰电流除。对于干扰电流，通过对阴极保护电位异常情况进行定期排查诊断，发现异常干扰要及时排除处理，保证阴极防护效果。

2.5 定期检查

原油管道深埋地下，具有许多不确定因素，而土壤中的电解质也最容易对原油管道造成腐蚀，因此应利用密间隔电位测试法、交（直）流电位梯度测试法、交流电流衰减法等方法对原油管道腐蚀情况进行定期检查，尤其是对于穿越跨越部位、转弯部位以及易腐蚀部位进行密切观察，对可能发生的腐蚀采取有效预防措施，确保原油管道的正常运行。

3 结语

原油管道腐蚀的因素比较复杂，防护措施也比较多，其关键是在设计中要提高防腐标准，精心组织施工，不断总结工作中的经验教训，因地制宜采取正确的防腐措施，提升原油管道的质量和防腐蚀能力，定期对原油管道进行防腐蚀监测，确保原油管道的安全运行。

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