油气集输管道的腐蚀机理分析与防腐措施探究

朱富有

（大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部第十一工程部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

油气集输管道在油气运输过程中发挥十分重要的作用，但同时管道也极易遭受腐蚀，导致其使用寿命降低，成为管道运输中常见的难题。鉴于此，相关的技术人员要了解管道内外壁的腐蚀原因，在此基础上开发出高效的管道防护措施，确保油气管道运输的安全，提升运输的效率。

1 油气集输管道的腐蚀机理

1.1 油气管道的内壁腐蚀机理

油气管道内壁发生的腐蚀，主要是因为油气里含有O2、碳化物、H2S、硫化物等化学物质，当油气管道与这些化学物质接触就会产生具有腐蚀性质的化学物质，会对管道造成腐蚀。更详细地说，管道内的O2与SO2、Fe有了化学反应，产生了FeSO4，经过电离的作用，FeSO4分离为C16H2ON2（四甲基联苯胺）与氧化物[1]。因为有了C16H2ON2，油气管道会加快速度腐蚀，同时经过一系列的化学反应后又产生新的FeSO4，又会对管道产生腐蚀作用，经过这样反复化学反应的循环，管道内的腐蚀加剧，导致管道最终出现破损，出现了油气泄漏。同时，管道内H2O与CO2发生化学反应，形成H2CO3，又会产生电离作用，H2CO3会让pH值出现下降，管道内由此形成氢气极化反应，就会对油气集输管道造成局部腐蚀或点状腐蚀。

1.2 油气管道的外壁腐蚀机理

海水与土壤是导致油气管道外壁腐蚀的主要原因。通常油气输运管道都会深埋于地下，地貌、土壤就会对油气运输管道产生影响。在土壤里会含有微生物、H2O、O2，因为土壤介质会对O2的传播会起到阻碍作用，其浓度会形成差异，形成了具有腐蚀性的电池，对管道外壁有腐蚀作用，而且微生物也会对管道外壁有一定的影响。如果油气管道穿越海水，其成分是一种电解质溶液，与不同材质的金属组成电回路，使得腐蚀性物质丛生，这种原电池会对管道外壁产生各自不同的局部腐蚀。

2 油气集输管道的防腐措施

2.1 外部防腐蚀措施

一是隔绝外部环境。当前油气集输管道外部防止腐蚀的主要方法是对外壁涂抹防腐蚀涂层，应该依据油气集输管道所处的自然环境条件与具体铺设地点来选择涂层材料。如海洋管道与埋地管道所使用的防腐涂层就不一样，故而要依据管道的实际情况进行涂层材料的选择，只有这样才能将金属管道外部和腐蚀介质隔离开来，进而防止管道外部被腐蚀。在对管道外壁进行防腐蚀涂层涂抹的过程中，要严格按照相关操作标准进行，使得防腐材料能够均匀地分布在管道外壁上[2]。

二是减缓化学反应。如果想要减少腐蚀就要减缓电池反应的速率，可以采取阴极保护法，也就是施加一个外加电流于腐蚀金属的表面，被保护的管道就变成了阴极，有效地抑制发生金属腐蚀电池的迁移，尽量减弱及避免出现腐蚀的情况，电池反应被延缓，也就大大减缓了管道腐蚀的速率。

2.2 内部防腐蚀措施

对于管道内壁的防腐蚀技术主要有衬里防腐技术、内涂层防腐技术、缓蚀剂技术等。使用缓蚀剂能够有效地降低金属或合金的腐蚀速度，其物理性能得到很好的改善，广泛地应用于油气集输管道内壁的防腐之中。从原理上分析，相关学者在缓蚀剂技术理论方面还没有形成统一的共识，其主要包括成膜理论、吸附理论、电化学理论等。缓蚀剂的添加主要是让金属管道内壁的防腐能力得到提高，而不是让介质内的腐蚀成分降低，其反应的速率会降低，属于一种催化反应，这样管壁得到了缓蚀，防腐能力增强。这项技术无需大量的缓蚀剂却效率很高，大大延长了管道的使用寿命。在管道防腐技术中，内涂层衬里防腐技术也得到了十分广泛的应用，它的防腐原理是在管道内壁与腐蚀介质之间的隔离层实施喷涂，也同样会达到减缓管道内壁腐蚀效果的目的。在集输管道中使用该项技术，不仅能起到很好的管道内壁防腐作用，同时还能节约管道材料以及维修费用，在不影响油气输送效率的同时清管次数减少。

3 结语

综上所述，通过对外部防腐技术与内部防腐蚀方法的分析，能对管道内外防腐措施有深入了的了解，科学合理地选择防腐工艺和材料，延长了油气集输管道的使用寿命，降低了维护成本，确保了油气正常、顺利的输送。