油氣集輸管道的腐蝕機(jī)理與防腐技術(shù)研究進(jìn)展

劉振乾

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，油氣資源的需求也越來越大，油氣集輸管道為油氣的運(yùn)輸提供了相當(dāng)?shù)谋憷怯捎谟蜌赓Y源本身的性質(zhì)容易對(duì)油氣集輸管道造成腐蝕等現(xiàn)象，這就需要采取一定的防腐技術(shù)和措施，本文將就油氣集輸管道的腐蝕機(jī)理與防腐技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：油氣;集輸;管道;腐蝕;防腐技術(shù);研究

目前我國(guó)針對(duì)油氣集輸處理系統(tǒng)的防腐配套工藝技術(shù)已日趨完善。建立完善了地面生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)207個(gè)，區(qū)塊及系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)覆蓋率實(shí)現(xiàn)100%;改進(jìn)井下掛環(huán)工具，初步建立油田井下腐蝕監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，深化了對(duì)三高介質(zhì)環(huán)境下腐蝕的認(rèn)識(shí)。優(yōu)化了技術(shù)。通過全面調(diào)查陰極保護(hù)現(xiàn)狀，優(yōu)化陰保系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，整改了系統(tǒng)運(yùn)行的缺陷，推廣了相關(guān)成果，減緩了三大系統(tǒng)的腐蝕。通過緩蝕劑防腐技術(shù)的推廣和典型腐蝕治理，做到了較為成功的集輸管道的保護(hù)。

1 油氣集輸管道的腐蝕機(jī)理

油氣集輸管道的主要作用就是對(duì)油氣的運(yùn)輸，但是油氣具有本身的一些特性，例如油氣在開采和運(yùn)輸?shù)娜^程中含有一些物質(zhì)例如：H2S、CO2、凝析油和地層水等，這些介質(zhì)對(duì)于油氣集輸管道具有非常嚴(yán)重的腐蝕作用，對(duì)油氣集輸管道的腐蝕作用容易引起管道的問題，例如傳統(tǒng)、開裂等，嚴(yán)重影響了油氣運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)和安全，這就需要我們對(duì)油氣集輸管道的防腐做出一定的措施，但是由于油氣田的不同特點(diǎn)，其腐蝕環(huán)境和腐蝕物質(zhì)也有所不同，腐蝕機(jī)理以及腐蝕形態(tài)等較為復(fù)雜，所以防腐措施的采用不能一概而論，需要根據(jù)不同的油氣田特點(diǎn)進(jìn)行防腐措施的選擇和應(yīng)用。在集輸管線的運(yùn)輸過程中常見的介質(zhì)往往是混合的多相流介質(zhì)，大量的運(yùn)輸對(duì)于內(nèi)壁的腐蝕更為嚴(yán)重，所以管內(nèi)的腐蝕尤為重要，為了保障能源的有效供應(yīng)和安全運(yùn)輸必須對(duì)集輸管線的防腐措施進(jìn)行研究和科學(xué)的選用。

2 油氣集輸管道防腐技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 內(nèi)防腐技術(shù)

2.1.1 緩蝕劑防腐。緩蝕劑的作用是通過緩蝕劑與腐蝕介質(zhì)的融合從而抑制金屬或者其他腐蝕介質(zhì)的破壞，大大提高了金屬的抗腐蝕性能從而降低腐蝕程度延長(zhǎng)管道壽命，并且緩蝕劑具有操作簡(jiǎn)單、沒有設(shè)備需求、見效快、技術(shù)實(shí)用性較廣等優(yōu)點(diǎn)，所以在防腐工作中應(yīng)用廣泛，目前，國(guó)內(nèi)外油氣集輸管道內(nèi)防腐用的緩蝕劑的主要緩蝕成分是有機(jī)物。

2.1.2 電鍍防腐。在油氣管道的內(nèi)防腐技術(shù)中電鍍防腐應(yīng)用也較為普遍，電鍍層的應(yīng)用通常有兩種，一種是陰極性鍍層，也就是通過電鍍金屬的電極電勢(shì)高于被保護(hù)管道金屬?gòu)亩苊飧g作用，通常采用鋼鐵的鍍鋅;另外一種則是陽極性鍍層，該方式是指被保護(hù)金屬的電極電勢(shì)高于電鍍金屬層的電極電勢(shì)。兩種鍍層方式都可以采用，其中鍍層防腐雖然效果很好但是成本較高，所以在推廣上具有一定的障礙。

2.1.3 復(fù)合管防腐。復(fù)合管防腐技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，我國(guó)常用的復(fù)合管主要是雙金屬?gòu)?fù)合管、玻璃鋼內(nèi)襯復(fù)合管和陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管等，玻璃鋼由環(huán)氧樹脂和增強(qiáng)玻璃纖維組成，具有防腐、防垢、減阻等優(yōu)良性能。陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管由于內(nèi)襯的陶瓷層具有耐磨、耐蝕、耐高溫、高強(qiáng)度、高韌性、高抗沖擊性和高抗熱性等良好的綜合性能，能適用于耐磨強(qiáng)度高，甚至更惡劣的環(huán)境。復(fù)合管防腐方式能夠有效地延緩集輸管線的腐蝕問題，但是同樣成本較高。

2.1.4 涂料防腐。涂層防腐技術(shù)是通過管道內(nèi)壁的涂層應(yīng)用起到隔離的作用，從而保護(hù)管道不被腐蝕，內(nèi)涂層技術(shù)對(duì)于防腐措施來說實(shí)施方便并且能夠有效地提高輸送效率，大大減小了防腐成本，目前來說常見的內(nèi)涂層防腐技術(shù)有如下幾種：

在涂料防腐技術(shù)中，水泥砂漿內(nèi)襯里也是一項(xiàng)常用的技術(shù)，除此之外玻璃鋼管內(nèi)襯、水性帶銹符合防銹涂料、玻璃鱗片漆防腐技術(shù);環(huán)氧粉末涂料內(nèi)防腐技術(shù);涂塑鋼管等。目前而言最常用的是涂覆涂層法，這種方法具有操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完整的方案設(shè)計(jì)和有效的檢測(cè)方法，另外，還可以運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行操作，大大減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)和強(qiáng)度，目前，應(yīng)用較多的涂料品種有：環(huán)氧酚醛、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧、富鋅、玻璃鱗片、聚苯胺等系列防腐涂料。并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在防腐材料的不斷改進(jìn)當(dāng)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了納米技術(shù)的應(yīng)用，但是由于發(fā)展時(shí)間較短，目前來說納米技術(shù)的應(yīng)用還不夠廣泛，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和改善具有非常廣闊的發(fā)展空間，鑒于管道內(nèi)涂層技術(shù)具有管道增輸、節(jié)能、防腐等巨大優(yōu)勢(shì)，其在今后的大型輸油輸氣管道中將進(jìn)一步推廣。

2.2 外防腐技術(shù)

2.2.1 石油瀝青。該防腐措施是較為傳統(tǒng)的一種涂層防腐技術(shù)，施工上較為方便，并且成本較低、維護(hù)保養(yǎng)較為簡(jiǎn)單，但是仍具有一些缺點(diǎn)，例如容易受到土壤中微生物的侵蝕、吸水率較高等，這就給石油瀝青的應(yīng)用限定了條件，需要根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的選擇。

2.2.2 聚乙烯膠粘帶。該防腐措施具有施工簡(jiǎn)單、絕緣電阻較高等優(yōu)點(diǎn)，但是抗土壤應(yīng)力較差，容易在搭接處產(chǎn)生實(shí)效而大大削弱防腐能力，這種防腐技術(shù)適用于管道修復(fù)和管件防腐。

2.2.3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。這種防腐層具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，吸水率較低、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐腐蝕性強(qiáng)、不易破壞、隔水性好等，因此具有非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間，但是由于發(fā)展時(shí)間較短，目前而言依舊是生產(chǎn)過程復(fù)雜專業(yè)性較強(qiáng)并且成本較高，需要根據(jù)預(yù)算問題科學(xué)選用。

3 結(jié)語

綜上所述，在油氣田的建設(shè)管理工作中，油氣田集輸管道的安全防護(hù)必須得到充分的重視，科學(xué)地分析和選擇合適的防腐技術(shù)，定期地監(jiān)測(cè)和及時(shí)地維護(hù)保養(yǎng)，然后實(shí)現(xiàn)油氣田集輸管道的安全運(yùn)輸，為社會(huì)的發(fā)展提供充足的能源。

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