埋地鋼質輸油管道的腐蝕與防腐技術探析

白琛 俄海恩

長慶油田分公司第二輸油處 甘肅慶陽 745000

在運送石油或石油產品的過程中通常需要采用輸油管道，相對于公路輸油或鐵路輸油而言，管道輸油具有諸多優勢，如安全系數較高、運輸成本低、密閉性好及運量大等[1]。輸油管道的材質主要為鋼管，埋地鋼質管道容易出現腐蝕問題，一旦管道被腐蝕，則將可能影響石油運輸質量，在嚴重的情況下可導致石油泄漏，并對環境造成嚴重污染。本文分析了埋地鋼質輸油管道的腐蝕問題及其防腐技術，旨在優化原油輸送工藝。

一、埋地鋼質輸油管道的腐蝕原因

可將埋地管道腐蝕的原因分為三種，即土壤腐蝕、微生物腐蝕及電流腐蝕。1.土壤腐蝕。土壤中的間隙充滿了水、空氣，由于水中含有鹽，因此多相性的土壤就會具有一定的導電性。另一方面，因土壤的化學性質及物理性質會隨水位、季節等發生變化，再加上植被根莖的影響，所以土壤電化學極不均勻。如此一來，土壤就會在管道周圍形成腐蝕環境，隨著時間的增加，管道腐蝕的情況也就越嚴重。2.微生物腐蝕。部分含氧量較少的土壤中及石油中的部分微生物也會腐蝕鋼質管道。如細菌等可使水中的鹽變為可溶性硫酸鹽，在硫酸鹽的作用下，鋼質管道中的鐵就會被轉化為氧化物，進而導致管道出現腐蝕現象。3.電流腐蝕。對鋼質管道產生腐蝕作用的電流主要為雜亂電流，雜亂電流可對水中的離子產生電解作用，離子被電解后極容易與鐵發生反應，并由此導致管道出現腐蝕現象。電流腐蝕具有集中性強的特點[2]。總之，我國土壤腐蝕率可達1mm/a以上，再加上雜亂電流與微生物的共同作用，可造成厚度為7mm左右的埋地鋼管腐蝕穿孔，因此必須重視合理應用防腐技術。

二、埋地鋼質輸油管道的防腐技術分析

1.涂層防腐保護技術

涂層保護技術分為兩個部分，即鋼質管道外部涂層防腐技術及內部涂層防腐技術。（1）鋼質管道外部涂層保護防腐技術。埋地管道外部防腐絕緣涂層分為三級，在實際工作中應根據土壤的電阻率選擇保護層的絕緣等級。如電阻率＜20Ω，則使用特加強級絕緣涂層；如電阻率為20Ω-50Ω，則使用加強級絕緣涂層；如電阻率＞50Ω，則選擇普通級絕緣涂層即可。在選擇防腐涂層的涂料時應遵循以下原則：易于補口、粘結力強、耐微生物腐蝕及植被根穿刺，且還應具有良好的抗剝離性，水滲透率較低，絕緣性能、機械性能、耐腐蝕性能良好。例如，可以采用石油瀝青保護層，我國四川地區部分涂有石油瀝青保護層的埋地管道使用年限已經超過了20年，石油瀝青對于不同的防腐層結構與等級具有較強的適應性，且具有陰極保護作用，因此具有較好的防腐蝕作用。此外，對于穿越鹽沼或沙漠地區的埋地管道，應優先考慮將煤焦油瓷漆作為涂層材料[3]。（2）鋼質管道內部涂層防腐技術。可在管道內部刷涂036型耐油性防腐保護涂料，此類涂料具有油品污染小、機械性能良好及化學物理性質穩定的特點，能夠有效避免油品中的微生物、水分等腐蝕內管壁。在涂耐油防腐保護涂料之前應預先對管道進行噴砂除銹處理，管道質量符合國標Sa2.5要求后，再涂2道底漆及2道面漆，底漆厚度應為2mm，面漆厚度控制在2.5mm左右。

2.電化學防腐保護技術

目前在埋地管道中應用的電化學防腐保護技術包括犧牲陽極、強制電流及雜亂電流排流技術。（1）犧牲陽極與強制電流防腐保護技術。為了有效保護口徑較大的長輸埋地管道，可以在實際工作中綜合運用強制電流與犧牲陽極的防腐保護方法，將強制電流防腐保護作為主要的防腐工藝，同時利用犧牲陽極技術作為輔助性防腐工藝。具體施工技術如下：將電絕緣保護裝置設置于工藝場站中埋地管道的進口處及出口處，以避免陰極電流出現流失的情況；同時將鋅材質的接地電池安裝于管道絕緣接頭上，以避免埋地管道絕緣接頭及防腐保護層遭到破壞。此外，如埋地管道需要穿越大型河流，則應在穿越段兩岸同時安裝鋁合金、鎂合金或鋅合金等陽極保護材料，從而強化防腐保護[4]。（2）為避免雜亂電流加快埋地管道的腐蝕速度，則應盡量在遠離直流電或交流電干擾源，如工廠、礦山、電氣鐵路及輸電線等的地方埋設鋼質管道，同時進行必要的排流防腐保護。如存在交變情況，則應選擇極性排流方法，如不存在交變情況，則選擇直流排流方法。如同時存在交變與不變情況，則選擇強制排流法。

[1]程愛寶,徐紀進.地下管網因何成為“定時炸彈”——“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸事故分析[J].湖南安全與防災,2013(12):48-49.

[2]馬新.老齡在役原油管道隱患整治及綜合改造規劃建議——以中國石化管道儲運分公司為例[J].商,2013(2):291.

[3]董鐵柱,白鋒,李海鵬,吳海洋,楊文輝,李向民,王紅宣.新疆750 kV二通道交流輸電線路對鄰近輸油輸氣管道電磁影響的仿真研究[J].電力建設,2013,34(8):40-46.

[4]安寧,彭毅,艾憲倉,黃國權,施英,張明光.雷擊超高壓交流輸電線路對埋地輸油輸氣管道的電磁影響[J].高電壓技術,2012,38(11):2881-2888.