油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术研究

李国民 刘新丽 冯 艳

（1. 大庆油田第六采油厂数字化运维中心，黑龙江 大庆 163000；2. 大庆油田第四采油厂第六作业区，黑龙江 大庆 163000；3. 大庆油田第一采油厂第三作业区，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

腐蚀成为管道运行中面临的重要问题，如果无法解决会给国家带来巨大的经济损失。腐蚀危害主要包括设备和管道的损坏、环境污染、人员伤亡、跑冒滴漏等，因此对腐蚀的机理和防腐技术进行针对性研究具有非常积极的现实意义。

1 油气集输管道的腐蚀机理

1.1 外腐蚀

可以分为两种，也就是海水腐蚀和土壤腐蚀。土壤的构成物质十分复杂，不但包括各种微生物和真菌，也包括了空气和水分，这些组成成分会互相影响，造成土壤的异化[1]。氧气的存在和传递会在土壤中形成浓度差，从而构建起氧浓差电池，使得管道腐蚀加剧。管道在海水中穿过时不可避免会与海水接触，作为一种电解质溶液，当海水中存在金属时，会在金属表面发生作用，部分电极电位跟管道发生连接，形成回路，造成腐蚀的发生。

1.2 内腐蚀

内腐蚀主要包括三种类型，分别是硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀和二氧化硫腐蚀：（1）硫化氢具有较高的活泼型，在水中会出现电离，在有氧条件下跟金属发生化学反应，不但会形成化学腐蚀，其产物中存在硫酸，也会加剧电化学腐蚀。同时，硫化氢还能够造成管道的氢脆，使得局部出现变形造成管道开裂；（2）二氧化碳会跟水形成碳酸，造成酸碱度降低，钢管出现氢气极化反应，形成坑点或者片状腐蚀；（3）硫化氢会跟铁和氧发生反应产生硫酸亚铁，硫酸亚铁发生水解后会产生游离酸和氧化物，从而加快铁的腐蚀，形成硫酸亚铁，再次出现水解，这一循环过程会使得管线底部出现不同程度的腐蚀。

2 油气管道防腐技术

2.1 外防腐技术

针对油气集输管道的外防腐来说，主要利用阴极保护技术和外防腐涂层开展：（1）外防腐涂层。在进行这一技术的应用时，主要是往管道外壁防腐层进行各种材料的喷涂，从而起到双重防腐的效果。近些年来，我们国家防腐涂层技术获得了长足的进步和发展，防腐涂层技术也更加的多样化，其中最具代表性的就是聚乙烯和环氧涂层。环氧涂层在管道防腐中的应用较多，相较于石油沥青和煤焦油涂层工艺具有明显的优势，稳定性更好，并且属于热固性材料，在高温条件下不会受到损害，表层十分光滑，面对盐碱腐蚀具有很好的抵抗性[2]。聚乙烯材料是基于双层PBE演化而来，具有很强的粘结性，性能十分稳定，材料在渗透性方面的表现良好；（2）阴极保护技术。阴极保护技术属于一种电化学保护技术，较多的应用于海水或者土壤环境中。可以将金属一段作为阴极，在给予直流电时，金属电位相较于某个电位值更低，金属表面的电化学不均匀性会出现下降，使阴极溶解得到限制。

2.2 内防腐技术

内防腐技术主要包括两种，也就是缓蚀剂技术和内涂层衬里防腐技术：（1）缓蚀剂不会直接的跟腐蚀介质发生作用，是一种以金属表面状态为基础的慢化过程，存在不同程度的催化作用。在进行防腐时，缓蚀剂具有很明显的作用，并且其延缓腐蚀的效果十分明显。不但可以实现材料的节约，还能够促进管道使用周期的增加；（2）内涂层衬里防腐技术。该技术主要是在管道内壁口跟腐蚀介质之间构建起隔离层，针对隔离层开展喷涂处理，从而达到延缓腐蚀的效果。该技术操作难度不高，流程十分简便，不但能够减少管道的维修成本，还可以降低管道的消耗。

3 结语

随着我们国家对石油需求的不断增加，有关企业需要加强对集输管道腐蚀问题的重视，依据腐蚀机理的不同采取针对性的防腐措施，促进集输管道工作状态稳定性的提高，为集输工作有序进行提供保障。