长输管道防腐蚀新工艺的研究进展

葛三庆

摘    要：随着社会经济的快速发展，油气运输与人们的生产生活关系越来越紧密，也在油田产业中起着至关重要的作用。油气运输长输管道是整个油气储存以及运输环节中最重要的硬件设备，无论是管道内部还是外部的环境都对它的使用质量存在很大的影响，使得管道极易发生腐蚀现象，从而影响油气的安全集输工作。 本文对影响长输管道腐蚀的因素进行了研究，并对防腐工艺进行了探究。

关键词：长输管道;防腐蚀;工艺

1  引言

油气管道有很多种输送方式，但是使用最多的是长输管道。长输管道防腐蚀工作的好坏程度直接关系到油气输送的安全性和可靠性以及输送管道的使用寿命。因此，做好油气管道防腐蚀工作，对于企业效益、人民群众生活和社会稳定是至关重要的。

2  长输管道腐蚀的影响因素

2.1  外界因素

管道的腐蚀受到外界环境的影响是很大的，如空气、雨水、土壤的腐蚀等。管道遇到外界的空气会产生一些氧化反应，逐渐的对管道产生腐蚀作用，缩短管道的使用寿命。再加上现在环境的污染比较严重，雨水、河流一般都呈现酸性，而酸性对管道的腐蚀作用是非常严重的。对于地下管道而言，土壤酸碱性的影响是很大的。在与地下水和土壤的长期接触的过程中，长输管道会与其产生比较复杂的化学反应，出现化学腐蚀，缩短管道的使用寿命，甚至破坏了管道的结构。这些都给长输管道的安全运行带来很多的危险。

2.2  内在因素

在油气管道的设计、施工过程中，会存在一些质量和安装技术的问题，这些都是值得技术人员和相关负责人注意的。由于资金不到位、条件有限、设计规划不合理等原因，可能导致长输管道在设计、采购、施工中的防腐设计不到位、管道本体质量不合格、防腐层破损等问题，这样会给管道在运行的过程、中造成很多不方便甚至是安全问题，例如管道的爆裂等。这会降低油气企业的效益、损害管道沿线居民的人身财产安全，造成恶劣的社会影响。

2.3  生产运行

在天然气管道的生产运行过程中，防腐工作至关重要。日常的防腐蚀工作就是监测管道能否正常工作的“眼睛”，通过它我们可以评估管道的腐蚀情况。随着社会经济的高速发展，各地电气铁路、建筑建设等施工层出不穷，这些施工可能破坏管道防腐层。为避免这些问题，就需要油气企业和相关部门在加强管道巡护，保证管道外界安全的同时，加强与电气铁路或建筑企业的沟通，同时在日常工作中加强监管，发现异常情况及时排查处理。

3  长输管道腐蚀机理

3.1  管道外部腐蚀机理

油气集输管道遭受的外部腐蚀通常是指管道与外部土壤、空气、水等物质接触，产生化学和物理作用，导致管道外壁产生局部腐蚀。土壤中含有空气、水和盐离子等因子，容易与埋藏的管道发生化学或者电化学反应。化学腐蚀一般均匀发生在管壁表面，使得管壁整体变薄，作用过程比较缓慢，对管壁整体破坏力较小。当管道铺设在地下，容易发生电化学腐蚀，对管道的负面影响比较严重。金属管道浸泡在土壤解质溶液中，由于管道不同部位接触的溶液离子成分和浓度等存在区别，在管道表面形成宏观或局部电池。管道表面温度会存在差异，在温度较高的地方形成阳极。电化学腐蚀一般很难被发现，对管道的负作用明显，会导致管道穿孔甚至断裂现象，使得管道集输的质量难以保证。

3.2  管道内部腐蚀机理

油气管道内腐蚀作用是指油气中腐蚀性气体或者卤水等与管道内部发生一系列化学或者电化学反应，对管道的内部造成腐蚀。油气中的腐蚀性气体主要有二氧化碳和二氧化硫等，它们具有较强腐蚀性，溶于水后发生电离，对金属管道产生化学腐蚀作用，同时产生的部分化学元素可以对管道产生电化学腐蚀作用，金属管道被腐蚀后容易导致局部硬度下降。二氧化碳溶于水后使得溶液的酸性增加，与金属反应生成FeCO3造成局部发生腐蚀。二氧化硫溶于水后，在氧气作用下与金属发生反应生成FeSO4，硫酸根离子可以与铁作用生成硫酸亚铁，对管道造成持续性的破坏作用。管道内流体在输送过程中也能对管壁产生破坏作用，流体中含有沙粒和碎屑等颗粒物对管道内部磨蚀，降低了管道集输的整体质量。

4  长输管道防腐蚀新工艺

4.1  上管道外防腐

通常的上管道外防腐技术是刷防锈漆，分为底漆和面漆两种，分别按照步骤进涂刷。根据以往的工程实践经验，一般选用抗腐蚀能力强、对钢铁粘合力强的油漆作为防锈漆的底漆。面漆一般漆膜韧性良好的铝粉漆。上管道外防腐措施可以有效的降低环境和地质因素对于石油管道的产生的影响，对于石油管道形成一个强有力的保护层，达到减缓腐蚀速度，延长管道寿命的目的，而且成本相对低廉，易于大规模操作，具有良好的实用性。但是上官道外防腐措施对于管道的内部腐蚀无济于事，因此就需要采取其他的有效措施。

4.2  利用活性金属减缓腐蚀

在管道腐蚀中，由于化学反应产生的腐蚀占据绝大因素，分析产生化学反应腐蚀的机理，即管件金属的在化学反应中显阳性，相对活跃，因此便会失去电子产生阳离子形成阳极，同样阴离子聚集会产生阴极，这就形成了“电池”效应，加速了管道腐蚀的速度。因此，可以通过在管道中适量加入比管道金属化学性质活跃的金属，它首先会被氧化产生阳离子，这样就避免了管道金属的氧化，达到了保护管道的目的。这种防腐措施对于大部分的管道类型，而且效果比较明显，适合进行大范围的普及使用。

4.3  添加延缓腐蚀试剂

防辐射化学试剂是指能够有效抑制腐蚀、减缓金属材质石油管道的化学腐蚀速度。但是一般缓蚀剂只作为辅助措施，配合其他的防腐技术进行使用，达到石油管道的防腐目的。

5  结束语

长输管道的防腐蚀工艺要根据油气管道的介质性质和具体的管道的外部环境来选择最合适的。我国现在的防腐工艺主要是以内涂层为主，然后以阴极保护为辅，这两种防腐工艺现在都是广泛使用的技术。今后，管道防腐蚀研究方向要主要侧重于防腐新材料的选择和新工艺的研究，开发出综合性能好、成本低廉运作方便的防腐工艺新技术。

参考文献：

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