含硫化氢原油管道输送腐蚀问题及其控制措施

何华坤

摘 要：原油的输送是借助管道来完成的，但管道在长期的输送过程中，因为一些化学物质的反应会将管道内壁破坏腐蚀，影响原油的安全输送。本文将分析其腐蚀物质产生的原因和应对管道腐蝕的防护措施。

关键词：原油;管道输送;腐蚀

目前全球范围内的原油多数都是通过管道输送的方式将其送往集输站和各石油处理工厂。原油输送过程经常发生管道腐蚀现象，但是原油本身的导电性非常小，所以早期业界普遍认为在管道输送过程中发生的腐蚀问题不是因原油产生的，它是由管道使用年限的增加造成。但随着原油行业开采量加大，难免出现相对劣质的原油质量，也逐渐成为影响管道发生内腐蚀的重要原因。

1 原油腐蚀

原油的组成成分中含有多种化学物质，而原油的输送管道多为金属制成，这些化学物质对金属管道或多或少都含有一定腐蚀作用，尤其是金属管道在输送含水原油和净化原油时，因为水、氧共存下会发生化学反应，发生管道腐蚀。金属管道对含水原油输送时，因其所含氧、二氧化碳、硫化氢等物质，所以会加剧原油管道内壁的腐蚀速度。在高温情况下原油运输，也会使原油中化学成分和水分等腐蚀物质产生腐蚀反应，其中腐蚀剂是二氧化碳、氧;腐蚀载体是水;腐蚀催化剂是氯。

2 影响腐蚀的因素

原油输送管道发生腐蚀原因较多，按照产生腐蚀反应的原理区分，可将其分为物理、微生物、化学方面原因。它跟金属管道的运输环境和介质腐蚀、二氧化碳含有量、细菌含有量、硫化氢等诸多方面的数据指标都有较大关系。

2.1 管道周围的环境影响

原油管道在埋设过程中，周围土壤环境对管道的电阻率会产生影响，同时管道的腐蚀还与管道周遭环境，管道内微生物种类等都有较紧密关系。管道埋设场地的温度越高，其输送原油中的介质的温度也就越高，会加速管道腐蚀速度。相对应的，温度越低管道的腐蚀速度也越低。在原油管道进行长期的原油输送中，防腐层老化、破裂、变形、穿孔等问题将直接导致防腐层发生物理性的变化，此时进入管道的腐蚀性物质会将管道防腐层剥离出管道本体，造成运输管道的阴极屏蔽，使其阴极保护系统发挥不出功效。原油管道发生防腐层破坏的主要原因是防腐材料老化和金属管道周遭的土壤应力、外界作用力等发生变化后产生。在对原油输送管道施工时，其选取材料质量与施工水平等也是影响管道防腐的因素。

2.2 温度影响

原油从地下油井开采至地面过程中存在较大温差，通过观察结果表明。原油管道在70℃的温度下其腐蚀速是最快的，温度持续增加时，原油介质中溶解氧的化学反应效率随之降低，所以原油介质中的溶解氧含量高低与管道腐蚀的速度是密切相关的。

2.3 其它化学物质的影响

原油中的溶解氧是因原油开采出井后，达到地面而产生的，它不存于地下油井中。在原油经过管道运输的途中，当原油所含的溶解氧过高时，会加剧管道内壁的腐蚀现象发生几率，使其腐蚀速度加快。

从油井中采出的原油，所含的硫化氢量越高，管道越易发生腐蚀，而且其含量的大小与管道腐蚀的速度是成正比的，即含盐量越高腐蚀越快。其腐蚀力度较大。不仅仅会产生管道的局部或全面腐蚀，严重时还会发生开裂，这对整个管道的安全运输都存在着隐患。由于原油输送管道中的腐蚀沉积物主要组成物是硫化物和氧化物，其管道开裂与硫化氢腐蚀所产生的氢鼓泡有关系，是湿硫化氢在管道环境中的应力导向氢开裂[1]。

3 控制腐蚀的措施

有效控制原油输送管道的腐蚀问题，对整个原油在输送过程中安全稳定都有着及其重要作用，需要相关管道设计和施工人员从各方面着手，对管道的防腐蚀工艺与预防腐蚀的措施等进行全面分析和处理。

3.1 针对腐蚀发生的原因进行排查

在原有管道发生腐蚀问题之后，应该对管道所产生腐蚀的因素进行细致的分析，做出相应的处理方法。其中因硫化氢引起的管道腐蚀问题，可以通过应急缓蚀剂对管道腐蚀进行控制，通过在缓蚀配方中增加添加剂的方法，达到阻止金属管道表面硫化物沉积下来的目的。防腐缓蚀剂研发应该以硫化氢、素硫、二氧化碳的天然气井为主。

3.2 输送管道的选材和施工工艺的加强

降低原油管道在运行过程中的外部环境影响力，需要根据实际外部环境情况选择合适的管道管材，会降低管道周遭环境引起的管道腐蚀影响。比如：在外部环境大气腐蚀严重的地区可以使用低合金钢管，将其作为输送管道。原油管道在进行管道防腐工艺的设计时，需要对管道周围环境、管道腐蚀原因等进行全面调查，还需要对硫化氢、溶解氧、矿化物等进行调查。制定出详细、合理的管道施工工艺，预防管道腐蚀的发生。

3.3 海底原油管道的特性分析和防腐措施

原油除地面管道运输之外，还有海底管道运输方式，海底管道因所处地理环境的特殊性，会存在内、外腐蚀现象，其中内腐蚀主要有酸性气体和二氧化碳腐蚀两种，都是通过对输送介质添加缓蚀剂来缓解其腐蚀速度的，还可通过增加管线的腐蚀裕量来实现降低腐蚀的目的。海底运输管道应该采用防腐性能好、机械强度高、吸水能力强的管材，可以有效提高管道使用寿命[2]。

综上所述，原油输送管道发生内腐蚀的影响因素较多，但是管道腐蚀发生后对原油运输安全不利，通过对产生腐蚀现象的原因进行研究，可以有效预防原油管道产生内腐蚀，促进原油运输途中的管道安全，保证原油能够安全到达集输站和下游处理厂。

参考文献：

[1]夏伟君.海底管道防腐状态检测关键技术研究[D].大连：大连理工大学，2006.