浅析油气长输管道腐蚀现状与防护对策

李强

（国家管网集团西部管道酒泉输油气分公司，甘肃张掖 734000）

0.引言

随着我国经济的快速发展，对油气资源的需求在不断增加，油气长输管道规模也在不断扩大，很好地满足了油气传输需要。油气长输管道一般是埋设在地底下的，由于管道所处环境的特殊性使得油气管道很容易出现腐蚀问题，主要表现在管道内壁腐蚀和管道外壁腐蚀。在地表环境中，管道外部很容易受到潮湿环境的腐蚀，而管道作为油气输送的载体，管道输送的油气中含有一定的腐蚀性的介质，容易使得管道内部出现腐蚀，进而影响到管道输送功能和油气质量。因此，我们必须深入了解油气长输管道腐蚀研究，采取有效的防护措施，保护油气长输管道，防止管道出现腐蚀，保证油气的高效传输。

1.我国油气长输管道腐蚀现状

我国油气长输管道的建设始于1958年，管网涉及东北、华北、新疆和四川盆地等地区[1]。初期，为了促进经济的快速发展，油气长输管道分布大、管径分布范围广，这一时期的管道防腐技术并不先进，管道的覆盖层多以石油沥青玻璃布结构为主，这种处理不能起到很好的防腐效果，这也使得管道腐蚀现象比较严重。纵观我国油气长输管道线路来看，虽然油气长输管道线路不断增长，但是管道腐蚀问题依然存在，尤其是我国中部和东部沿海地区，这些地区的长输管道腐蚀非常严重，主要反映在中原油田、胜利油田、大港油田、长庆油田等。在我国中原地区，多以高含水、低流速、渗水流程的集输管线和注水管道的内腐蚀比较突出，其他地区则表现为外部腐蚀为主。近年来，随着油气长输管道防腐技术的不断更新，我国一些地区的长输管道防腐工作也取得了一定的成绩，尤其是东北和西北地区的长输管道，由于管理到位、防护措施得当，再加上这些地区的土壤干燥，不易发生细菌腐蚀，使得这些地区的管道发生腐蚀的次数较少[2]。

2.我国油气长输管道腐蚀形成的原因

油气长输管道腐蚀是一个不可避免的问题，严重的管道腐蚀不仅会影响到油气的正常传输，还会影响油气质量。油气长输管道腐蚀原因大致可归为主管和客观两类。主观原因涉及防腐工艺不合理、管道维修不及时、人为破坏等，客观原因涉及管道所处环境干扰、输送介质的化学成分等。笔者通过查阅大量资料，总结了油气长输管道腐蚀发生的几点原因，现将具体内容作如下介绍。

2.1 油气长输管道腐蚀形成的客观原因

（1）土壤的腐蚀。油气长输管道一般都是埋设在地下，管道很容易受到土壤的腐蚀。土壤之间存在着一些空气、水以及盐等其他物质，这些物质都具有明显的电解质。如果金属管道处于土壤电解质溶液中，就会构成腐蚀电池，主要分为2类：第一类，在钢管表面不同状态下所形成的微腐蚀电池，由于钢管表面产生的条件效应，而出现了腐蚀现象；第二类，土壤腐蚀介质的差异性，形成了腐蚀电池。油气长输管道与土壤长时间的接触，会侵蚀管道表面，尤其是当土壤中的pH值较低、土壤含水量大、电阻率小时，这些特性决定土壤具有很强的腐蚀性。还有就是土壤中含有许多微生物和细菌，会给管道表面造成电化学腐蚀，进而影响到管道的安全使用。

（2）各种腐蚀性介质引起的腐蚀。油气长输管道是输送油气的，油气长输管道内部会与输送的油气产生直接型的接触，而油气中含有的许多介质都会对管道内壁带来一定的腐蚀，如油气中的SO2、H2S、SO2等介质会与管道内部产生化学反应，形成化学腐蚀。另外，长输天然气管道具有输量大和输送距离长等特征，在输送的过程中会处于高温高压的环境中，但在高温高压的环境中会增加酸性气体的活动能力，使天然气管道的内壁被快速腐蚀，容易引发油气泄露。

（3）地下植物根系生长穿透覆盖层引起的外壁腐蚀。在油气长输管道中，地下植物根系生长穿透覆盖层导致管道外壁腐蚀也是一个比较常见问题。如果油气长输管道处于一个多水环境中，如大港、大河等油田摊海地区很容易生长如芦苇一样的植物，这些植物的根茎容易穿透沥青防腐层，导致防腐层失去防腐作用，地下水会随着穿透点接触管道外壁，而在潮湿的环境下，油气长输管道很容易发生锈蚀。

（4）海水腐蚀。海水腐蚀是指油气长输管道在海洋环境中发生的腐蚀。在海洋环境中，海水的主要成分就是氯化钠，这种化学成分有着较强的腐蚀性，当油气长输管道经过海洋环境时，长时间的海水浸泡会腐蚀管道外壁。

2.2 油气长输管道腐蚀形成的主观原因

（1）防腐工艺不合理。在油气长输管道建设过程中，防腐处理是一道不可或缺的工序，防腐施工质量高低直接影响到了管道质量。就目前来看，在油气长输管道施工中，一些施工单位并没有按照标准的施工技术要求进行，防腐处理不到位，如预制除锈不彻底、吊装时钢丝绳损坏沥青绝缘层、接头焊接处未及时修正等，这些问题会影响到油气长输管道的预期寿命，容易造成长输管道出现腐蚀。

（2）维护与管理不到位。目前，我国长输管道采用的是阴极保护技术，这种技术很好地保护了油气长输管道的正常运输，但是在实际运行过程中也容易出现一些问题，如仪器设备可靠性差，就会影响到阴极保护系统的正常运行。阴极保护管理缺失，没有安排专业人员负责阴极保护数据的收集，以至于对长输管道运行状态不了解，许多油气长输管道往往是在发生腐蚀后才被发现，不能做到防范于未然。

（3）外力破坏。随着我国城市化建设步伐的加快，城市规模也在不断扩大，这种扩大也会对原有的长输管道造成一定的破坏。虽然油气长输管道建成后都会在管道覆盖区域设置警示牌，但是后期城市规划中，一些施工单位往往会忽略这些问题，以至于长输管道受到了外力的破坏，造成管道受损，而受损的管道很容易出现腐蚀问题。另外，个别人会故意破坏地下管线，如偷油、窃取阴极保护设备等，他们为了一己私利，不惜违法，破坏油气长输管道。

3.油气长输管道防腐的重要性分析

油气长输管道材质多样，其中钢材料的长输管道应用最为广泛。钢作为一种金属类材质，以这类材质为主的油气长输管道需要高度注重防腐工作。油气长输管道所处的环境比较特殊，有的管道埋设在地底下，有的管道需要穿过河流、海洋，而复杂的外部环境会给油气长输管道安全造成影响。以土壤环境为例，如果油气长输管道所处环境中的土壤pH值较低、含水量大、电阻率小时，油气长输管道就容易遭受土壤腐蚀。再如，油气长输管道经过潮湿的水环境，如果管道的防潮、防锈、防腐工作不到位，管道就容易出现锈蚀。一旦油气长输管道遭受腐蚀，管道就容易破裂，尤其是油气在传输过程中会产生巨大冲击，油气在经过有腐蚀的管道时，很容易冲断管道，造成油气泄露，进而污染当地的环境，严重的还会引起爆炸，给人的生命安全及财产造成威胁。因此，在油气长输管道建设中，我们需要高度重视管道的防腐工作。油气长输管道防腐工作不仅关系着油气长输管道功能发挥，更关系着广大民众的生命安全和我国经济的发展。做好油气长输管道防腐工作，可以减少甚至避免管道腐蚀问题的发生，进而保证油气长输管道安全、高效运行，促进油气资源的高效利用。

4.油气长输管道腐蚀防护对策

在油气长输工程中，一般采用地下埋设和架空敷设的方法处理管道，但是管道容易受各种因素的影响而出现腐蚀问题，进而影响到管道使用时间和油气质量，严重的还会引发油气泄露，进而污染环境，容易引发火灾、爆炸等事故。因此，在油气长输管道工程建设中，我们需要高度重视管道的防腐工作，采取有效措施，避免油气长输管道出现腐蚀。

4.1 涂层防腐

为了降低土壤对油气长输管道的腐蚀影响，可以在管道外壁涂抹防腐材料，增强管道外壁的防腐性能。（1）在长输管道外壁涂抹煤焦油瓷漆，煤焦油瓷漆有着很好的防腐性能，而且材料成本较低，能够很好地保护油气长输管道，但是这种材料对温度要求较高，如果温度不符合标准就无法达成防腐效果。（2）涂抹PE防腐材料，这种防腐材料成本低，而且绝缘性好、绝水性高，在应用这种防腐材料时，需要避免管道长期被紫外线照射。（3）PE 3层防腐，这种防腐措施主要是利用环氧粉末来保护管道表面，增强管道表面的防腐性能。

4.2 电化学防腐措施

目前，我国油气长输管道建设都采用牺牲阳极的阴极保护法来保护油气长输管道。为了保证阴极系统的高效运作，在安装阴极保护系统时，应把点绝缘装置安装到管道的进口位置，以此保护阴极电流。如果绝缘接头位置和管道的防腐蚀层出现故障，可以在此位置安装一个接地锌电视[3-4]。另外，为了增强长输管道的防腐性能，可以实施涂层技术与阴极保护技术的结合。

4.3 规范长输管道安装工艺

油气长输管道安装是一道重要的工序，管道安装质量高低直接影响到了长输管道的使用时间。为了保证油气长输管道安全运行，避免管道腐蚀，在管道安装时，施工单位就必须按照规范的施工技术要求进行，提高施工的规范性、科学性。首先，在安装长输管道时，要结合管道分布区域的土壤性质，选择科学的涂层技术，对管道外壁进行防腐处理。其次，加强油气长输管道安装过程中的管理，严格按照技术标准安装管道，不仅要保证管道内壁清洁、干净，还必须要对外壁及外壁环境进行相应的处理。最后，在长输管道施工时，要对金属管道经过的内部进行除油、除锈处理，将环氧树脂等符合材料喷涂到金属管道的内壁，保证内壁涂层的额连续性，形成一个有效的保护层[5-6]。

4.4 加强油气长输管道的日常维护与管理

油气长输管道作为油气传输的载体，为了避免管道出现腐蚀，有关部门应当加强油气长输管道的日常维护与管理。首先，成立一支专业的小组，定期对油气长输管道进行检测，检测长输管道的内部压力和容器压力、检查管道外壁是否存在破损、锈蚀等问题，发现问题要立即处理。其次，针对油气长输管道区域，不仅要设置醒目的警示牌，还需要对该区域进行重点保护，防止该区域遭受人为破坏。再其次，落实责任制，将油气长输管道的日常维护与管理工作落实到具体部门、具体人身上，督促他们认真做好管道的维修工作，从而保证管道安全运行[7-8]。另外，有关部门要加大油气长输管道保护的宣传，提高人们的安全意识，对故意破坏油气长输管道的行为人给予严厉惩处。

5.结语

油气长输管道腐蚀是一个非常严重的问题，油气长输管道出现腐蚀就会影响到管道的正常运行，容易引发油气泄露，一旦油气泄露，不仅污染环境，而且容易引发爆炸，给人们的生命及财产安全造成威胁。因此，做好油气长输管道的防腐处理工作十分重要。油气长输管道出现腐蚀的原因是多方面的，本次研究总体归纳为主观原因和客观原因两大类，针对这些研究，笔者提出了针对性的防护对策， 旨在提高油气长输管道防腐性能，保护油气长输管道安全运行。