油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术研究

王亚鹏

（大庆油田第七采油厂，黑龙江 大庆 163517）

0 引言

目前油气集输管道还存在一定的局限性，整体性能指标有待提高，其中较为突出的一个问题就是管道腐蚀，管道腐蚀不仅会影响运输的稳定性，还会由此引发较大的经济损失，需要采取相关措施进行管控。

1 油气集输管道的腐蚀机理

1.1 外腐蚀

油气管道的外腐蚀具有一定的表现性，主要是管道外围介质因电化学发生反应，在物理溶解作用下形成的一种腐蚀，根据管道腐蚀位置的不同其形成原因也有变化。具体可分为土壤腐蚀和海水腐蚀，土壤中的组成成分比较复杂，土壤中既有微生物和真菌的存在，也充满了水和空气，这些物质会相互作用，使得土壤逐渐异化。使得氧气传输过程中形成浓度差，基于浓度差电池特性，会对管道产生腐蚀作用，随着时间的延后，这种腐蚀还会加剧。还有就是海水腐蚀，海水腐蚀主要针对于海上油田的运输，集输管会穿过海水，海水是一种电解质溶液，当溶液中存在金属时，海水会作用于金属表面，少部分电极电位会与管道连接，从而在海水中形成一个完整的回路，导致管道腐蚀问题的出现。

1.2 内腐蚀

内腐蚀主要分为两种，一是硫化氢腐蚀；二是二氧化碳腐蚀。硫化氢的活泼性比较高，在水中会发生电离，经过一系列的化学反应会使得管道出现腐蚀情况。二氧化硫同时与铁和氧气接触时，会发生化学反应，其化学产物为硫酸亚铁，在水解之后，硫酸亚铁会形成游离酸和氧化物，这些产物会加快管道的腐蚀，而且生产的硫酸亚铁会往复循环，对管道腐蚀形成了一个回路作用。

2 油气集输管道防腐技术

2.1 外防腐技术

针对于油气集输管道的外防腐，我们可以采取外防腐涂层和阴极保护技术进行解决。外防腐涂层，在运用该技术的时候，主要是通过向管道外壁位置对防腐层进行喷涂，起到一个双层防腐的作用。在这几年的发展中，我国防腐涂层技术得到一个较快的发展，所应用的防腐涂层技术越来越多样化，环氧涂层和聚乙烯就是其中的典型代表，环氧涂层在管道防腐中的应用比较多，它与煤焦油和石油沥青涂层相比更加应用优势，它的稳定性比较高，是一种热固性材料，在高温状态下也不容易受到损害，表面光滑，能够很好的抵御盐碱腐蚀。三层聚乙烯是基于双层FBE基础上逐渐演化而来，它具有FBE的性能优势，粘黏性极强，防腐蚀性能稳定性，材料渗透性较强。阴极保护技术是一种能够避免金属在电解质中发生腐蚀的电化学保护技术，比如土壤、海水等，在运用该技术的时候，我们将金属一段当做阴极，然后对其施加直流电流，当金属电位负于某一电位值时，金属表面电化学不均匀性会得到一个有效的消除，特别是在腐蚀阴极溶解过程中进行抑制的情况下，可以更好的对金属材料形成一种保护作用。

2.2 内防腐蚀技术

内防腐主要体现在两个方面，一是缓蚀剂技术，二是内涂层衬里防腐技术。缓蚀剂是一种能够对合金金属腐蚀起到抑制作用的化学药剂，在油田开发过程中的应用比较多。缓蚀剂的作用机理还没有形成统一的理论，目前主要理论有成膜理论和电化学理论等。缓蚀剂并非直接作用于腐蚀介质，它是基于金属表面状态的一个慢化过程，具有一定的催化作用。在防腐过程中，缓蚀剂发挥的作用是显著的，缓蚀效率比较高，能够在节约材料的基础上极大程度上提高管道的使用周期，通过使用缓蚀剂，可以实现大部分的工艺目标。缓蚀剂由有机和无机两大类组成，根据电化学原理的差别，我们又可以将其划分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合性缓蚀剂三种，其应用范围有所区别。

内涂层衬里防腐技术是集输管道常用的防腐措施之一，主要是在腐蚀介质和管道内壁口之间建立一个隔离层，对隔离层进行喷涂处理，起到一个延缓腐蚀的作用。这种技术的操作难度低，操作流程简单，应用于集输管道中，可以对节约管道维修成本，降低管道材料的消耗率。环氧树脂、聚氨酯和环氧粉末都可以作为喷涂材料，能够起到一个较好的隔离作用，降低管道腐蚀程度。

3 结语

在这几年的发展中，我国对石油的需求越来越高，必须要重视油气集输中的腐蚀问题，根据管道腐蚀机理的不同采取针对性的解决措施，提高管道集输的稳定性，保障油气集输工作开展的有序性。