油气储运中的管道防腐问题分析

刘春伶 李 啸

1.四川华盛能源发展集团有限公司 四川成都 610051；2.中国石油天然气集团公司西南油气田分公司 四川成都 610051

石油资源是国家经济发展的基础能源，而油气储运工程则作为其中的重要环节，其能够直接影响社会的稳定性。目前，随着经济的持续增长,我国对能源的需求量和依赖度也越大，油气储存工程的建设是势在必行的，而油气储运中管道防腐问题在油气储运中作用巨大，如果不加强对管道防腐问题的解决，很容易可能为油气储运过程埋下安全隐患。

1 油气储运管道腐蚀的因素

1.1 外部环境

在油气储运过程中，外部环境是管道腐蚀产生的重要诱因，这是由于运输管道大多深埋在海洋或者地下土壤中，外部环境会对管道的抗腐蚀性能产生一定的影响，例如温度、湿度等环境因素发生变化。虽然油气储运管道在投入使用之前，相关工作人员就会考虑到外部环境的腐蚀影响，并做好相应的准备或预防工作，但是管道长时间埋在地下环境中，难免会出现腐蚀现象。

1.2 施工原因

施工方面的因素也是管道腐蚀发生的主要诱因之一，在油气储运管道施工过程中，施工材料选择、施工人员技术、质量验证以及质量管理水平等方面均会影响到管道的抗腐蚀性能。但是，油气储运管道施工属于国家级的重点工程，因此在选择管道施工材料、施工单位、施工人员技术以及质量验证等方面，通常都具有严格的要求规范，不会出现相关问题，而施工过程中监理单位需要做好相应的监督管理工作，保证施工人员按照计划施工，则能够在一定程度上保证油气储运管道的抗腐蚀性能良好。

1.3 管道因素

油气中主要有硫酸氢、二氧化碳等多种化学物质，其中一些化学物质存在着氧化特性，在管道储运这些油气的过程中，这些化学物质可能会引起一些剧烈的化学反应，这会严重损伤油气储运管道内部的金属晶格，进而影响到储运管道的性能，使管道发生腐蚀现象。

1.4 管道防腐因素

目前，在很多相关研究中，在技术条件支持下对油气储运管道腐蚀问题进行研究，发现腐蚀问题发生甚至加剧的原因主要是由于管道的防腐层失去作用。因此，油气储运管道防腐中要加强对管道本身操作措施的重视，然后根据管道腐蚀发生的主要原因，在防腐工作中进行针对性的防控，对油气储运管道及防腐层脱离等情况进行重点关注，全面消除或控制管道腐蚀的诱因。

2 油气储运管道防腐技术的具体应用

2.1 做好管道防腐施工控制

（1）施工之前进行管道材料选择时，要选择防腐性良好的优质材料。由于管道材料能够直接影响到抗腐蚀能力，要想保证管道材料的防腐蚀性能，一方面要注意管道材料的透气性、强度、透水性、耐土壤腐蚀性以及焊接性等功能；另一方面还要综合考虑管道的耐腐蚀能力和电绝缘性等方面。对于管道的涂层材料，则要结合油气储运的具体情况进行选择，油气储运管道需要处于不同环境下，而管道的防腐性也要根据具体环境来进行选择，避免随意搭配而降低管道的耐腐蚀性能。

（2）施工过程中要加强对破损点的日常排查。油气储运管道施工通常具有严格的规范标准和流程，而施工人员需要根据其要求进行布管、装卸、运输和起吊等操作，避免管道在施工过程中发生挤压、碰撞和破损等情况，以保护管道外部和防腐层的性能。如果在施工过程中发生损伤，相关工作人员则需要及时进行评判该情况是否影响安全运行，无影响的话要做好相应的标记，有影响的话则需要对其进行修补。而且，对于焊接工作也要给予高度重视，在焊接前要注意检查防腐层是否存在漏点情况，尤其是焊缝区域的防腐补扣，也要对其进行检查，如果发现有漏点则要进行标记并及时处理。

（3）防腐检测工作也是管道施工中的重点。对于补口处的防腐操作，要先检验其实施情况是否合格，确定其合格之后交由施工监理人员进行确认，然后再将其投入使用。同时，还要对油气储运管道漏点做好补修等操作，先标记漏点、切点和剥离检验损伤点等，选择合适的修补工艺和材料进行修补操作，完成修补之后采用电火花仪对其进行检验，检验合格之后要再次复检，保证复检合格。

（4）做好管道的下沟回填工作。在管道下沟时要轻拿轻放，以免管道防腐层产生新的损伤；然后在保证管沟底部平整之后，铺一层洗砂层，再吊放管道，其中管道上部要铺一层30cm 厚的细沙层，最后再开展原土石方的回填作业。

2.2 内部防腐技术

油气储运过程中的管道腐蚀主要是源于油气自身的影响，而管道腐蚀一般发生在内部，所以要做好管道内部的防腐蚀工作，针对此情况，工作人员需要根据储运的油气类型来选择相应的防腐蚀措施。通常情况，油气储运管道内经过的气体含有硫酸氢、二氧化碳等具有腐蚀性的介质，如果不针对性这些介质特性加以防护，则很容易发生管道内部腐蚀。因此，在管道内部防腐蚀工作中，可使用管道缓蚀剂进行处理，该试剂是一种效果良好的防腐蚀技术，将其应用在受腐蚀的管道处，可以控制腐蚀程度加重，有利于延长管道的使用年限，目前应用较多、实用性较强的管道缓蚀剂为GP- 1 型缓蚀剂。

2.3 管道防腐层技术

根据上述对管道腐蚀因素的分析可知，周围介质在管道腐蚀中具有很大的影响，在油气储运管道防腐蚀工作中，如果能够做好管道与介质的隔离，则能够达到良好的防腐蚀效果。目前，主要是应用涂层防腐技术，其采用防腐蚀材料将油气储运管道与周围环境中的介质隔离开来，以达到防腐蚀的目的，而现在油气储运工程中采用的管道涂层防腐技术有无机防腐涂层和有机防腐涂层两种。

有机防腐蚀涂层在管道涂层防腐技术中应用较为广泛，有机材料通常具有很强的耐腐蚀性和耐酸碱性，目前常见的有机防护涂层有环氧类、沥青以及其他防腐蚀涂层。沥青是管道防腐技术中最早使用的有机材料涂层，这是因为沥青具有较好的耐碱性、耐酸性、耐水性等特征，而且沥青还具有较好的绝缘性，其能够牢固粘在金属管上，且抗剥离能力较强，但沥青也存在一定的不足之处，其作为防腐蚀涂层，热稳定性和机械强度均有待提高，容易老化，也边角容易被细菌或者植物根茎破坏，这使得沥青的应用受到了制约。环氧类涂层是世界范围内被广泛认可的油气储运金属管道防腐蚀工艺，与同类防腐蚀材料相比，环氧类涂层的防腐蚀性更强，其主要成分是环氧树脂、固化剂等热固化形成，使得该涂层具有很强的黏结力，涂层密度也比较高，耐碱、盐腐蚀。

与有机防腐蚀涂层相比，无机防腐蚀涂层的应用范围相对有限，但无机非金属材料的优势十分显著，具有不易老化、耐高温、耐腐蚀以及耐磨等特性，例如搪瓷、陶瓷以及热喷玻璃（釉）等类型的涂层，这些年被人们越来越重视。搪瓷涂层是近年来新兴起的一种防腐蚀涂层，其防腐蚀能力十分强大，除了氢氟酸之外，几乎可以抵抗其他各种性质或浓度的酸性腐蚀剂，且耐盐性也高于其他无机材料。陶瓷涂层则是一种新型的无机防腐蚀涂层，稳定性良好，能够很好抗氧化、耐高温、耐腐蚀等，在油气储运管道防腐蚀中，该材料在实际应用已经研发出多种制备该涂层的技术。热喷玻璃（釉）涂层是融合了热喷涂技术和搪瓷技术而形成的一种涂层技术，在实践中利用管道预热和外部热量来传输釉料到关闭内部，然后进行融化喷涂，使釉料均匀覆盖在管道内壁，然后采用高温火焰喷涂管道外部，该涂层技术能够喷涂出光滑的涂层表面，阻力较小，能够有效减少流体输送过程中的耗能量。

2.4 防腐层技术及阴极保护技术的综合使用

在油气储运工程的具体实践中，管道通常设置为地上、地下交替进行，其中部门管道就不可避免会被埋在地下，地下的管道受周围环境的因素，例如地下微生物、土壤等因素，会导致管道受到一定的腐蚀，为此，需要综合采用各种防腐层技术和阴极保护技术。对于裸露在外的金属管道，采用阴极保护技术就能达到防腐蚀作用，但该技术耗电巨大，故其应用价值及效益较差。如果单独使用涂层技术进行保护，涂层的保护效果永远无法实现理想中的状态，尤其是涂层万一出现破损、针孔等情况，就会与覆盖部分形成大阴极，还有腐蚀电池的小阳极，就会使腐蚀集中在一些破损或者针孔的位置，这样一来会增加管道的点蚀速率，其引起的安全隐患远超于不涂层的状态。针对埋地管道，目前公认的有效的防腐蚀技术是涂层技术和阴极保护技术相结合的方式，国内外对该防腐蚀方式都具有相应的操作规范和标准。阴极保护分为牺牲阳极或外加电流两种阴极保护方法，其中牺牲阳极是通过比被保护金属电位更负的合金或者金属来提供电流，经常使用的牺牲阳极材料有锌合金、镁合金等。外加电流则是通过外部直流电源给被保护的管道提供电流的方式，在此过程中、整个管道表面为阴极从而得到保护的技术，该技术装置主要包括阳极装置、直流电源监测系统以及连接导线。

3 油气储运管道防腐措施时的注意事项

3.1 防腐材料

在开展油气储运管道防腐工作过程中，防腐材料是防腐技术应用的重点，所以要根据管道具体情况和应用的防腐技术选择合适的防腐蚀材料。在防腐材料选择中，不仅要确保防腐材料的韧性、强度以及焊接性等方面性能，还要注意管道材料在油气储运中的持久性、持续性等特性，尽可能选择各方面性能符合要求标准、综合性良好的管道材料，例如材料的土壤腐蚀性、透水性以及电绝缘性等特点，从各个角度来拓展防腐材料的适用范围，改善管道的受限范围。

3.2 涂层成本及其稳定性

当下，防腐材料的涂层成本及其稳定性成为我国油气储运管道防腐蚀工作中的重中之重，所以相关工作人员在油气储运管道防腐工作中，需要了解管道防腐工作开展状况，结合其实际情况提高安全防范意识，增加该方面的资金投入，加强防腐工作的质量管控，以延长油气储运管道的使用寿命，从而提高管道的防腐工作效率和经济效益。

4 结语

总而言之，我国经济近年来多样化的快速发展，使油气储运工程成为国民经济的重要部分，而管道腐蚀问题作为油气储运的常见情况，其防腐蚀工作十分重要。在油气储运管道防腐蚀操作中，相关工作人员首先要明确管道腐蚀的各个因素，然后根据其具体因素分析油气实际储运过程中的防腐蚀措施，并加强对管道的管理力度，定期检修管道性能，尽可能预先排除各种安全隐患，才能有效延长管道的使用年限。而且，相关工作人员还要对油气储运管道的防腐工作重视起来，综合使用管道内部防腐技术、防腐层技术以及阴极保护技术等技术，根据管道腐蚀类型灵活使用各种防腐蚀技术，从而确保管道正常使用，促进油气储运的正常开展，为石油资源的应用和发展提供良好的基础保障。