管道防腐技術在油氣儲運中的全程控制與應用

趙凱 楊平鐸

摘 要：油氣運輸主要依靠管道運輸系統，影響管道運輸安全的主要因素是管道腐蝕，其中防腐層失效、油氣成分、溫度等都與管道腐蝕相關，因此需要采取科學的防腐技術，確保管道系統的安全性。本文對管道腐蝕問題進行了簡單分析，然后對防腐工程的質量控制、防腐技術在油氣儲運中的應用進行了論述，希望能引起相關人士的關注。

關鍵詞：油氣儲運；管道防腐；防腐涂層；內部防腐；應用

1 概述

油氣儲運是油氣生產、加工、分配和銷售體系中的重要組成部分，油氣田集輸、長距離輸送管道、儲存裝卸系統以及城市輸配系統均屬于油氣儲運工程。隨著我國工農業的不斷發展，各領域對油氣能源的需求不斷增加，油氣儲運工程得到了快速發展，已經形成了較為成熟的天然氣和成品油管道輸送網絡。當然，油氣儲運管道在使用過程中也存在一些問題，其中對儲運造成最大威脅的是管道腐蝕問題，如何采取有效的防腐技術，提高油氣儲運效率，成為社會各界關注的話題。

2 管道腐蝕問題分析

2.1 防腐失效問題 國內外相關專家對油氣管道的腐蝕原因做了系統的研究，結果發現管道發生腐蝕的主要原因是防腐層失去了保護作用而導致的。在油氣管道使用到一定程度后，管道的防腐層與管道產生了剝離，導致兩者之間存在一定的距離，使防腐層失去了保護效果，油氣管道開始出現腐蝕。

2.2 油氣問題 油氣組成較為復雜，不同油氣的性質不同，對管道產生的影響也存在一定的差異性，若油氣中含硫化合物（H2S）較多，就會加快對管道腐蝕。另外，二氧化碳（CO2）溶解產生的碳酸（H2CO3），也能加速管道腐蝕，再加上電化學反應的影響，金屬晶格受到破壞，油氣管道內壁很容易發生腐蝕。油氣管道運輸成分的復雜性，決定了其腐蝕是必然結果，只能通過有效措施減緩腐蝕速度，降低腐蝕造成的影響。

2.3 外界因素問題 油氣管道鋪設區域跨度較大，周邊環境及介質存在一定的差異性，不同介質對管道的影響不同，因此了解各因素對管道腐蝕的影響，對防腐技術的選擇和應用具有一定的指導意義。

2.3.1 施工技術影響 油氣管道工程具有工期長、施工復雜的特點，在工程建設過程中需要對各項施工環節進行嚴格的質量控制，以確保工程質量。如施工前地質勘察、施工設計、施工材料選擇、施工設備等，均需要嚴格管控，確保各要素均能達到油氣儲運工程建設標準。

2.3.2 介質影響 油氣儲運管道埋設在地下，埋設地點的土壤成分、微生物、水體、水位等都會對管道產生影響。水體變化及其影響可通過專業的檢測設備進行檢測，而土壤的腐蝕性難以判斷，目前主要采用兩種方法對土壤的腐蝕性進行定性的判斷，一種是測量土壤的電阻，將其作為主要依據，把土壤分為強、中和弱三個等級；另一種是綜合評價，將土壤的含水量、酸堿度、電阻率以及土質等要素作為評價依據，把土壤分為強、中、弱和不腐蝕四個等級。

2.3.3 溫度影響 溫度包括兩方面，一是油氣儲運期間的外界環境溫度，二是管道溫度。油氣溫度主要受管道深度的影響，對于一般的反應來說，溫度越高，其反應速率越快。因此，高溫情況下，油氣儲運管道的腐蝕速率會加快。

3 管道防腐技術在油氣儲運中控制及應用

3.1 管道防腐全程控制要素 油氣儲運工程，需要嚴格控制材料，確保所用防腐材料的性能達到相關標準。具體到施工過程，可從以下幾方面進行嚴格的質量控制。

首先，損傷點的搜檢。按照規范工序完成防腐鋼管的起吊、裝卸以及運布管作業，防止碰、擦、擠、壓情況的發生，保護防腐層不受損壞；若在作業過程中發生損傷，應立即對損傷點進行明確標記。鋼管組對焊接前，檢測防腐層是否存在漏點，若發現漏點，應及時標記；檢測焊縫區域防腐補口處是否有漏點，做好標記。其次，補口防腐層剝離檢測。按規定檢測補口防腐層剝離檢驗，確認合格后需經監理確認。再次，漏點修補。對所有標記的傷點、漏點和剝離檢驗切口，按照相關的工藝，使用合格材料和工具進行修復，修復完成后用電火花儀進行復檢。最后，管道下溝和回填。管道下溝回填過程中，容易產生新的防腐層損傷，因此應對其施工工藝進行嚴格控制。施工時，管溝底部應平整、墊上過篩細砂土，輕輕吊起管道，移動到溝底，用細砂土覆蓋油氣管頂300mm后回填原土石方，嚴禁野蠻作業造成新的損傷。

3.2 管道防腐技術的應用

3.2.1 管道防腐層技術的應用 管道防腐層技術不斷發展，熔結環氧、煤焦油瓷漆和聚乙烯等防腐層技術都已經得到廣泛應用。雙層熔結環氧技術多應用在冷彎管外部，而聚乙烯膠帶纏繞法則多應用在站內距離短、油氣管頻繁變化的管道中。我國西氣東輸工程就應用了三層聚乙烯防腐層技術，取得了很好的防腐效果。

3.2.2 內部防腐技術 油氣管道內壁接觸的油氣性質較為復雜，為保障油氣運輸的安全性和暢通性，需要對管道內壁進行防腐處理。油氣內含有的腐蝕性介質容易導致管道積水部位發生開裂，為減少該危害的發生，可在管道內使用緩蝕劑，降低管道的腐蝕速度。如GP-1型緩蝕劑已經在多個油氣儲運工程中得到應用，并且取得了較為理想的防腐效果。

3.2.3 陰極保護技術 埋設地下的管道除受一般的腐蝕作用外，還會由于電化學反應的發生加快腐蝕速度，此時可將陰極保護技術與防腐層技術聯合使用，提高防腐效果。陰極保護技術可分為排流保護法、犧牲陽極保護法和附加電流保護法，主要是利用電化學腐蝕原理進行金屬保護的一種防腐技術，其防護效果十分明顯，已經在國內數以萬計的油氣管道中得到廣泛應用。

4 結語

隨著我國經濟的不斷發展，各行業對能源的需求將不斷增加。油氣能源分布和需求區域存在很大不平衡性，這就需要建設更加完善的油氣儲運系統，確保油氣運輸的安全性和暢通性。管道運輸是油氣運輸的主要形式，而腐蝕是影響管道安全的主要問題，要解決該問題，需要對管道周邊環境進行認真勘測，編制合理的施工工藝，嚴格控制工程質量，確保防腐工程的有效性，保障油氣能源的安全運輸。

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