油田集輸管道腐蝕及其防護分析

李澤

摘 要：油田油氣水集輸管道的腐蝕問題一直是油田日常生產中所需要面臨的重要問題，尤其是在居民住宅附近的油田管線一旦由于腐蝕出現泄漏，不僅會造成資源浪費，還會造成環境污染，給居民的生活帶來安全隱患。本文主要對油田集輸管道的腐蝕原因及其防護進行相關探討。

關鍵詞：油田；管道；腐蝕；防護

1 概述

集輸管道是油氣儲運工程中的重要組成部分，該部分的運行狀況對我國油氣資源的配送具有直接影響。我國油氣運輸集輸管道的發展速度較快，已逐漸形成了較為完善的運輸網絡，為我國各行業的發展提供了充足的油氣資源，與此同時，集輸管道在使用過程中也面臨著一些問題，其中，腐蝕問題一直是管道安全運行的重要威脅，也是集輸管道運行管理部門工作的重心。

2 集輸管道腐蝕問題分析

近年來，我國對集輸管道的結構進行不斷改進，已經在很大程度上減少了腐蝕穿孔問題，但仍然無法完全杜絕，其主要原因有：

2.1 管道焊接問題 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。以管道焊接為例，在施工過程中，需要對管道焊接處進行處理，這就導致焊口部位的防腐能力較弱，因此更容易出現腐蝕問題，進而導致腐蝕穿孔。當前，集輸管道焊口形式為先將防腐底漆或熱瀝青涂抹在管道焊縫處，然后纏繞塑料膠帶并加裝保溫層，如聚乙烯泡沫；最后，在保溫層外側纏繞膠帶，并加熱使其融化粘結。在進行這道工序施工時，操作人員的技術水平不同，再加上施工條件的影響，導致焊口環節的施工質量無法得到有效保障。

2.2 管道材料問題 集輸管道材料的優劣也是影響管道腐蝕的重要原因，生產商受利益驅使，在生產時沒有按照相關規定進行生產，導致管道質量在源頭上沒有得到有效控制，在使用過程中很容易出現腐蝕。另外，鋼質管道即使做好內防腐處理，但處理工藝存在缺陷，導致管道使用壽命較短，容易產生腐蝕穿孔問題。

2.3 防腐失效問題 國內外相關專家對集輸管道的腐蝕原因做了深入而系統的研究，結果表明管道腐蝕穿孔問題的發生很大程度是由于防腐層失效而產生的。防腐層有一定的使用壽命，使用至一定程度后會與管道產生剝離，兩者之間存在一定的孔隙，使多種化學成分進入從而引發腐蝕。

2.4 集輸管道運行環境 首先，油氣儲運管道埋設在地下，地層土質成分和水體會對管道產生影響。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。目前采用兩種方法對土壤的腐蝕性進行定性的判斷，一種是測土壤的電阻，將土壤分為強、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。其次，溫度對腐蝕的影響。溫度包括油氣運輸期間的管道外的環境溫度和管道溫度。管道腐蝕主要受管道穩度的影響，一般情況下，溫度越高，其反應速率越快。因此，高溫情況下，油氣集輸管道的腐蝕速率會加快。

2.5 運輸油氣成分 集輸管道運輸油氣成分復雜，不同成分的性質不同，對管道產生的影響也存在一定的差異性。油氣中含硫化合物較多，就會加速管道腐蝕；二氧化碳溶解產生的碳酸，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。

3 集輸管道防護措施分析

3.1 加工集輸管道安全防護管理 首先，施工前應對管道質量進行嚴格檢測，確保施工管道質量、防護達到標準，杜絕不合格產品進入施工場地。其次，施工階段的管理。施工階段應加強質量管理，做好管口焊接處理防護措施，對焊接點進行必要的質量檢測和安全防護；施工中管道設備的移動要謹慎，防止外界因素對防護層的破壞。最后，使用中的安全管理。利用在線監測設備對集輸管道的性能進行實時監測，發現問題，及時采取有效的防護措施，防止問題進一步擴大。

3.2 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管道防護技術已經得到較為廣泛的應用。較常用的內涂層防護技術可使用新工藝，如環氧樹脂粉末涂層可采用熱噴玻璃防腐的新工藝，使涂層形成可耐300℃的高溫層，形成永不老化的玻璃與金屬復合的防腐產品，杜絕管道內硫化物等酸性氣體與鋼質管道的接觸。另外，增加防護層也能提高防腐效果，我國在建設“西氣東輸”工程時，應用了三層聚乙烯防腐層技術，取得了良好的防腐效果。

3.3 緩蝕劑的防護效果 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，其防護效果較為理想。

3.4 電化學保護技術 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。如犧牲陽極保護法是根據金屬活動性順序，將被保護金屬與另一種可提供電流的金屬或合金連接，以降低保護金屬的腐蝕速度。

3.5 其他防護技術 加強管道的質量檢測，確保施工管道質量達到合格標準；加大新型材料的應用力度，使用玻璃管道、塑料管道、耐蝕合金管道以及鍍鋁鋼管等材料的使用力度；及時對達到使用年限的管道進行更換，減少腐蝕穿孔造成的危害。

4 結語

油氣資源是我國工農業發展的基礎性能源，我國油氣資源分布和需求區域失衡嚴重，這就需要建設完善的油氣運輸系統，確保油氣運輸的安全性和暢通性。集輸管道運輸是油氣運輸的主要形式，而腐蝕是影響管道運輸安全的重要問題，要解決腐蝕導致的鉆孔問題，需要從管道監測、施工控制、工藝創新等多方面進行保護，為油氣資源的安全運輸奠定基礎。

參考文獻：

[1]朱恒.集輸管道腐蝕原因及防護措施分析[J].裝備制造技術，2012，11：204-206+228.

[2]程靖.大慶油田杏南集輸系統的腐蝕與防護研究[D].東北石油大學，2012.

[3]李勃.中原油田集輸管道的內腐蝕及腐蝕防護技術的應用研究[J]. 內蒙古石油化工，2005，08：170-161.

[4]徐寶軍，姜東梅，王金波，楊悅，李雪松.油田集輸管道腐蝕行為分析[J].電鍍與精飾，2010，07：35-38.