石油天然氣管道防腐保護

摘要：隨著經濟和社會的快速發展，我國人民的生活水平顯著提高，我國對石油和天然氣的使用和需求逐年增大，與此同時，隨著我國能源、石油和化工行業的持續快速發展，也使得我國對石油和天然氣的進口量也在加大，現如今，國產和進口高含硫、含酸原油的比例日益增大，對石油、天然氣和化工行業的設備、管道防腐蝕體系的要求不斷提高。為解決石油和天然氣管道的保護問題，加強防腐蝕工作，本文詳細分析和探討了石油天然氣的管道防腐措施及方法。

關鍵詞：管道防腐 防腐方法

將石油或天然氣（包括油田生產的伴生氣）從開采地或處理廠輸送到城市配氣中心或工業企業用戶的管道，又稱運輸管道。利用石油和天然氣管道輸送天然氣，是陸地上大量輸送石油及天然氣的主要方式。在運輸過程中，隨著使用時間的延長和運輸物本省的物理化學性質，會對輸送管道造成一定的腐蝕和損壞，所以，防腐材料及方法的使用會有效較少管道破壞的可能性，保證石油和天然氣能夠順利、安全地輸送到目的地。

1、管道防腐及管道腐蝕的分類

管道防腐指的是為減緩或防止管道在內外介質的化學、電化學作用下或由微生物的代謝活動而被侵蝕和變質的措施。避免管道遭受土壤、空氣和輸送介質（石油、天然氣等）腐蝕的防護技術。輸送油、氣的管道大多處于復雜的土壤環境中，所輸送的介質也多有腐蝕性，因而管道內壁和外壁都可能遭到腐蝕。一旦管道被腐蝕穿孔，即造成油、氣漏失，不僅使運輸中斷，而且會污染環境，甚至可能引起火災，造成危害。據國家管道工業的統計資料，近幾年由于腐蝕造成的直接損失達六億美元。因此，防止管道腐蝕是管道工程的重要內容。管道防腐工程適用于民用及一般工業建筑的設備、管道的防腐蝕施工操作。按管道被腐蝕部位，可分為內壁腐蝕和外壁腐蝕；按管道腐蝕形態，可分為全面腐蝕和局部腐蝕；按管道腐蝕機理，可分為化學腐蝕和電化學腐蝕等。

2、襯塑防腐管道管件在管道防腐中的應用

襯塑防腐管道管件是在科研和設計部門的協助下參考國內外同類產品和資料研制成功的一種新型防腐產品。該產品利用碳鋼內襯（PP鋼襯聚丙烯、LLDPE鋼襯聚乙烯、PTFE鋼襯四氟乙烯管道），按國標經特殊工藝加工而成，具有強度高，耐腐蝕性強，化學性穩定，不老化，溫度適用范圍廣，使用壽命長等特點。在一定范圍內是取代不銹鋼和襯膠管道的新型產品。各種管件按國標制作，具有互換性和通用性，質量和性能優于傳統產品，安裝方便。近十幾年來，襯塑防腐管道管件逐漸被國內外近百家大中型電廠、冶金、化工、制水企業、配套按裝服務，產品質量過硬，應用廣泛，在一定程度上為國家節省了很多資金。

3、管道防腐的工藝流程及材料的選定

管道防腐的一般流程是：先進行基面處理，之后調配涂料接著刷中間漆而后刷或噴涂施工最后就是養護管道。管道防腐選用什么材料，要根據主體管道防腐層材料的不同而定。國內推廣應用最廣的兩種管道防腐方式為三層PE復合結構和單層粉末環氧。三層PE熱縮材料，管道防腐密封性強，機械強度高，防水性強，質量穩定，施工方便，適用性好，不污染環境。PE吸水率低，同時具備環氧強度高，PE吸水性低和熱熔膠柔軟性好等，有很高的防腐可靠性，缺點是：與其它補口材料成本相比，費用高。單層粉末環氧防腐，采用靜電噴涂方式，與同種材料防腐的管體熔結好，粘接力強，但環氧粉末防水性較差給陰極保護設計帶來一定的困難?，F場器具要求高，操作難度大，質量不易控制隨著發展有些管道在防腐時同時也需要保溫，石油是很復雜的混合物，易腐蝕管道，防腐是有必要的，但是成品油管線在防腐的情況下也需要做保溫，在東北和冬季，熱脹冷縮會凍裂管道，影響穩定供應。

4、管道防腐方法

4.1涂層防腐

用涂料均勻致密地涂敷在經除銹的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性介質隔絕，是管道防腐最基本的方法之一。近年來，在極地、海洋等嚴酷環境中敷設管道，以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等，對涂層性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂層越來越多地采用復合材料或復合結構。這些材料和結構要具有良好的介電性能、物理性能、穩定的化學性能和較寬的溫度適應范圍等。（1）外壁防腐涂層：管道外壁涂層材料種類和使用條件。（2）內壁防腐涂層：為了防止管內腐蝕、降低摩擦阻力、提高輸量而涂于管子內壁的薄膜。常用的涂料有胺固化環氧樹脂和聚酰胺環氧樹脂。為保證涂層與管壁粘結牢固，必須對管內壁進行表面處理?，F在的方法趨向于管內、外壁涂層選用相同的材料，以便管內、外壁的涂敷同時進行。（3）防腐保溫涂層：在中、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上，為了減少管道向土壤散熱，在管道外部加上保溫和防腐的復合層。常用的保溫材料是硬質聚氨脂泡沫塑料，這種材料質地松軟，為提高其強度，在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層，形成復合材料結構，以防止地下水滲入保溫層內。

4.2陰極保護

改變金屬相對于周圍介質的電極電位，使金屬免受腐蝕的方法。陰極保護就是將被保護金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕的原理應用于金屬防腐技術上。利用外施電流迫使電解液中被保護金屬表面全部陰極極化，則腐蝕就不會發生。近年來，我國逐漸開始采用與管道航空巡線相結合的陰極保護參數遙測系統，配以電子計算機，對所測數據進行處理。外加電流陰極保護單站保護距離一般可達幾十公里，長輸管道陰極保護多用此法。

4.3犧牲陽極法

此法是采用比被保護金屬電極電位更負的金屬與被保護金屬連接，兩者在電解液中形成原電池。電位較負的金屬（如鎂、鋅、鋁及其合金）成為陽極，在輸出電流的過程中逐漸損耗掉，被保護的管道金屬成為陰極而免遭腐蝕，所以稱電位較負的金屬為犧牲陽極。地下管道采用犧牲陽極保護，其決定要素是陽極發生電流、陽極數量和保護長度等犧牲陽極使用壽命與重量有關，視需要可用幾年至幾十年。犧牲陽極具有投資省、管理簡便、不需要外電源、防止干擾腐蝕效果好等優點，所以在地下金屬管道防腐中得到普遍應用。

結語

總之，隨著科技的進步和創新，越來越多的高科技管道運輸材料和管道運輸管理系統與軟件會運用到我國的石油和天然氣管道工程中來，這些產品和技術的應用會大大地節省資源，不浪費珍貴的石油和天然氣資源，能夠有效地保障石油、天然氣的順利運輸和儲存。

參考文獻

[1]牛守忠.《鋼質管道內壁液體涂料整體防腐工藝淺析》.油氣儲運，2007.

[2]于進.《管道陰極保護系統管理軟件研究》.化學工程與裝備，2010