浅析油田供热管线的腐蚀与防护

周红霞

（大庆油田第四采油厂基建工程管理中心，黑龙江 大庆 163000）

1 油田供热管线常见腐蚀类型与形成原因

1.1 微生物腐蚀

微生物腐蚀是一种由土壤中菌类物质主导过程的腐蚀类型，通过与管线接触，发生化学反应，增强土壤H+浓度，多发生于密实粘土等土壤环境中，繁殖与发育依靠铁、硫等元素的参与完成，待铁、硫元素发生氧化还原反应后，金属管线外层则被腐蚀物质包裹[1]。

1.2 电池腐蚀

电池腐蚀有两种类型，一种是微电池腐蚀，另一种是宏电池腐蚀。其中微电池腐蚀是指由钢体提供阴极与阳极电池发生腐蚀问题，其中腐蚀的钢体仅为阳极部分，表面被铁元素氧化物覆盖。这类腐蚀问题出现的主要原因是钢材的内部微观结构本身存在分布不均匀问题，长期在复杂的土壤环境中，其均匀介质部分发生腐蚀。

宏电池腐蚀是指有着明确区分阴极与阳极区域的电池发生腐蚀，发生主要原因是受地质条件的影响，土壤透气性决定着管线周围环境的物理化学反应情况，当管线两侧端部出现明显电位差异，则将出现腐蚀，该类腐蚀问题危害更加严重，易造成管线穿孔泄露，影响油田生产安全性[2]。

1.3 杂散电流腐蚀

流散于大地中的电流统称为杂散电流，其可导致土壤下管线被腐蚀，又被称为干扰腐蚀，通常在特定的腐蚀条件下发生，发生概率较低，油田管线做好基础防护则可降低影响。

2 油田供热管线腐蚀问题防护策略

2.1 做好管线表面防腐预处理

通过在油田管线表层外涂抹防腐材料是提升管线耐腐蚀能力最直接、有效的方法之一，其中常见涂抹材料主要有以下几种：（1）沥青类。石油沥青的主要构成成分是烷烃类元素，其吸水性差，无法与水相容，且可有效抵抗酸性、盐性、碱性物质的侵蚀，作为油田管线表层防腐可起到屏蔽阴极剥离效果，但是该类材料由于机械强度较低，在复杂外部环境下易破损、本身的热稳定性也较差；（2）环氧粉末。该类物质为市场上新型热固涂料，其具有优秀的物理化学性能，增强阴极保护强度，抗磨损性能较差，但因油田管线需额外增加阴极防护措施，该类材料在油田管线防腐的应用频率逐步提高；（3）夹克。该材料常用于刚才外防腐，通过外热挤涂，形成聚乙烯复合管，起到保护作用，被广泛应用恶劣地质环境中。

2.2 增设外部防护设施

该方法在管线外部增加防护层，以实现防腐目标。如常用玻璃纤维，其不仅可以起到保护管线材料，也可保护管线表面防腐层，综合提升整体防腐强度，也是目前油田管线防腐中使用最多的方法之一。玻璃纤维又被称作玻璃钢，采用玻璃纤维增强塑料形成对泡沫保温层的防护。此外，增加外部保护层还可利用无碱玻璃纤维无捻粗纱浸渍199#不饱和聚酯树脂，通过机械湿法在玻璃纤维表面缠绕，实现玻璃纤维固化，其材料本身由反丁烯二酸酐以及二元醇等元素缩聚而成，制作过程中增加了苯乙烯以及阻聚剂，可规避蒸汽以及温度的影响，且抵抗酸性、碱性物质能力强，也具有理想的介电性能。

2.3 电化学防护方法

电化学防护法主要是通过对阴极与阳极的保护实现防腐效果，由于金属材料管线本身属于单质不能得电子，将电化学装置安装在需要被保护的金属上，通过还原反应，则可规避诱发腐蚀的原电池反应。

其中阴极保护方法为：牺牲阳极或外加电流进行保护，前者则通过安装原电池装置，利用易失电子金属与被保护对象形成新的原电池，新原电池中，被保护金属以及易失电子金属则成为阳极，而原金属则成为阴极。后者则是联合电解装置，利用电源负极连接被保护对象，使惰性电极成为阳极，在电压充足情况下，则可避免腐蚀问题发生。

阳极保护方法为：借助阳极极化，使金属构件进入到稳定钝化区，阻碍与抑制阳极溶解，规避腐蚀问题。

3 结语

综上，目前油田供热管线腐蚀问题严重，防腐问题也成为油田日常工作的重要事项之一，需寻求有效、可靠、稳定的方法，实现有效防护，以减少腐蚀对油田正常生产的影响。因此，油田需对管线所处环境进行全面分析，确定常发生腐蚀类型与腐蚀原因，选择针对性方法，以提升防腐效果与质量。