浅析石油管道工程的防腐技术

刘骁

摘要：石油管道在运行下受到土壤环境、管道材质等多方面影响容易存在腐蚀问题，这种现象严重威胁石油输送质量安全。文章通过对石油管道腐蚀问题进行分析，探讨防腐技术的具体应用。

关键词：石油管道;管道工程;防腐技术;管道防腐

引言

防腐性能对管道防腐设备的使用寿命具有决定性作用。现阶段，我国许多石油管道都存在一些问题，为了有效解决这些问题，还应做好防腐工作，尽量减少腐蚀现象。

1石油管道腐蚀的具体原因分析

1.1化学腐蚀

石油管道主要以钢材为主要制作材料，内部包含铁等多种活跃金属，石油或者其他化学物质与金属接触之后，会发生较为激烈的化学反应，进而引起管道腐蚀。同时，石油管道建设中，部分管道会暴露在外界环境中，而空气当中包含多种元素，如氧气、二氧化硫等，这些物质也会与暴露在外的管道发生化学反应，引进管道腐蚀。除此之外，高温环境下，石油管道当中的活跃金属会发生氧化反应，同样也会引起管道腐蚀，上述的一些现象都是化学腐蚀的常见表现形式。

1.2電化学腐蚀

由于电化学反应导致石油管道腐蚀即是电化学腐蚀，是因为管道中所包含的金属和电解质接触之后造成的。作为金属管道，石油管道表面具备吸附作用，在相对潮湿的条件下，其表面会出现很薄的水膜，管道表面上的金属和水相接触而出现电化学反应，比如说其中所包含的铁元素电解为游离的铁离子;另外还会形成很多电子，随着铁离子进入水膜而慢慢移向杂质，从而出现氧化反应，产生红褐色铁锈。

1.3微生物腐蚀

据实践调查可知，石油管道腐蚀问题当中超过30%的腐蚀现象与微生物相关。石油管道长期封闭在地下，土壤内当中含有大量的不同种微生物，其与管道外壁的长期接触，会造成石油管道外部发生腐蚀问题，即使微生物只能在管道表面进行活动，也会增加管道外部腐蚀的几率，从而产生点状腐蚀问题。这种点状腐蚀问题虽危害面积小，但是长期不处理也会对石油管道造成严重的损坏，从而产生不可估量的经济损失。

2石油管道防腐中存在的主要问题分析

2.1侵蚀管道防腐设备的程度大，缩短其使用寿命

在石油管道工程建设中，技术人员应对管道防腐技术性能进行全面掌握，同时根据实践经验，深入研究石油管道工程建设的特征以及防腐设备的使用功能，以便能对石油管道工程防腐设备进行科学、高效地使用。在施工过程中，施工单位应对经济、社会效益进行高度重视，避免盲目地使用防腐设备，减少工作人员的工作量。如果出现上述问题，则会导致管道防腐设备被严重侵蚀，同时在很大程度上降低防腐设备的使用效率，甚至会缩短防腐设备的使用寿命。

2.2缺乏合理的石油管道防腐管理机制

当前，我国还并没有形成完善的石油管道工程建设管理体制。一些施工企业在进行石油管道防腐工程建设过程中，也没有建立起合理的、完善的管道防腐管理机制，导致石油防腐管道建设管理与实际工程建设出现了脱节现象。此外，在具体施工过程中，相关管理人员自身的专业技能相对比较匮乏，从而导致在实际进行石油管道防腐设备管理的过程中出现了混乱的现象，相关人员的管理业务开展也不熟悉，这也给石油防腐管道工程施工但顺利进行带来了一定的困扰。石油管道防腐施工设计了多个环节，而且整个管理程序非常复杂，这也是导致我国目前针对石油管道防腐管理效率相对较低的主要原因[1]。

3石油管道工程的防腐技术的应用分析

3.1缓蚀剂防腐技术

缓蚀剂作为一类防腐材料，石油管道运输过程中，为了规避管道腐蚀问题，一般会考虑在石油当中添加适量的缓蚀剂。同时，缓蚀剂本身具有生产成本低的优势，将其添加到石油当中，并不会增加过多的石油运输成本，且可以有效规避管道腐蚀问题，具有较高的经济效益。但是不可否认的是缓蚀剂的添加，也具有较大几率引发一系列问题，若后期维护工作难度加大。之所以如此，是因为石油管道本身制作材料复杂，单一的缓蚀剂只能防止单一金属的腐蚀，而无法防止各类金属材料的腐蚀问题，从而使得石油管道防腐效果欠佳。因此，缓蚀剂防腐技术的应用具有一定的局限性，广泛应用在短程石油管道防腐中[2]。

3.2阴极保护技术

阴极保护非常普遍的运用于电化学腐蚀的预防工作中，通常来说借助于强制电流法，应用阴极保护的过程中需选择活泼性金属，如此一来若出现化学反应也能够让这部分活泼性较强的金属优先反应，如此一来即可对阴极金属起到保护效果，避免石油管道发生电化学腐蚀现象。与此同时，选择材料的过程中还应当设计寿命相匹配的辅助阳极系统，亦或是对阳极系统第一时间进行更新，如此才可以确保电化学反应能够按照预期设计进行，提升防腐效果。

3.3电化学技术

由于金属管道表面具有吸附作用，当管道处于较为潮湿的环境中时，管道表面会进行水分吸附，并在管道外部形成一层较薄的水膜。此时管道表面金属会与水中杂质进行接触，进而产生电化学反应。发生反应后，金属中的铁会被电解成铁离子，并进入到水膜之中。当铁离子进入到水膜后，会向杂质方向进行移动并发生氧化反应，生成氢氧化铁等物质。这些物质吸附在金属表面便会形成红褐色铁锈，而这也是管道腐蚀问题产生的主要原因。目前较为常见的电化学技术主要分为阴极保护技术以及阳极保护技术2种。技术应用时，会通过在管道外部加设电流的方式，改变电解质阴阳极，进而对离子产生形成有效控制，达到预期管道防腐保护要求。其中阴极保护会通过在管道回路中加入直流电的方式，将管道变成阴极，对管道形成保护。此种保护方式适用范围较广，且具有保护周期长以及对环境条件要求低等特点，在多数管道保护工程中均可使用[3]。

3.4涂层防腐技术

涂层防腐技术在石油管道防腐安全施工中的应用，具体包括三方面的内容，第一，无机非金属防腐，这种防腐安全技术广泛应用在现代石油管道防腐施工中，具有抗高温、耐氧化、抗腐蚀性等优势。一般而言，无机非金属防腐的使用主要包括搪瓷涂层、玻璃涂层等几种应用方式。基于抗腐蚀能力角度而言，搪瓷涂层在实践中的应用，表现的效果更加，适用在钢制石油管道的表层。而玻璃涂层在实践中的应用，优势集中体现在密闭性、抗磨性，正因如此，该项技术适用在石油管道内层。第二，3PE涂层。这类防腐材料是一类复合型材料，内层材料以环氧粉末为主，而表层材料主要以聚乙烯复合材料为主。这类防腐材料在实践中的有效应用，展现了超强的机械性以及防腐性，在石油管道防腐施工中，适宜在石油管道外部推广应用。近些年来，伴随科技的发展，我国已经研发出耐高温热喷玻璃涂层的防腐技术，在石油管道防腐安全施工中具有广阔的前景。第三，无溶剂环氧涂层，这类防腐材料广泛应用在石油管道内层防腐施工中，具体操作过程中可与石油内的部分杂质发生化学反应，可规避石油对石油管道内层的腐蚀作用，这种防腐施工除了保护石油管道之外，还可以通过化学反应减少石油原料中的杂质，从而有助于提高石油质量。

结语

综上所述，石油管道防腐管理工作非常重要，从当前的实际情况来看，在防腐工作中依旧还表现出一些问题，石油企业要引起充分的重视，不仅要深入研究应用各种防腐技术，结合实际情况选用最佳的防腐技术措施，以提高管道防范性能，减低安全事故的产生。

参考文献

[1]焦德武.石油管道防腐中的问题及解决策略[J].全面腐蚀控制，2019，33（05）：96-98.

[2]陈晓文.浅析石油管道工程的防腐技术[J].中国新技术新产品，2018（14）：35-36.

[3]薛绍须，刘超.石油管道的腐蚀工作现状及解决对策[J].设计通讯，2018，44（07）：27.