試論輸油管線的腐蝕及防護(hù)問題

徐國(guó)新(河南油田采油一廠采油工程研究所,河南 南陽 474780)

1 我國(guó)石油管線腐蝕的現(xiàn)狀及原因分析

輸油管線極易發(fā)生管道腐蝕現(xiàn)象，而造成這一現(xiàn)象的原因較多，其中，因天然氣管道鋪設(shè)后地質(zhì)結(jié)構(gòu)和自然環(huán)境影響較大，而且，一旦出現(xiàn)腐蝕，那么其特征和影響因素就會(huì)有明顯區(qū)別，所以，當(dāng)下必須針對(duì)具體原因進(jìn)行分析，制定不同的防腐措施，延長(zhǎng)管道的使用壽命,保證天然氣的輸送安全。

1.1 土壤腐蝕

1.1.1 土壤含水

土壤中含水這是對(duì)腐蝕影響最大的因素。土壤中的水分對(duì)于金屬溶解的離子化過程及土壤電解質(zhì)的離子化都是必要的，除了參與腐蝕的基本過程以外，水分還影響著土壤腐蝕的其他因素。通常情況下，如果土壤中含有較高的水分，那么就會(huì)對(duì)土壤中氧氣的滲透和擴(kuò)散產(chǎn)生一定的阻礙，這樣就能變相的減輕腐蝕反應(yīng)。如果土壤中含水量低于10%或相對(duì)較低的時(shí)候，就會(huì)使溶解離子含量受到影響，含量較低就使得電性減弱，腐蝕速率也會(huì)急劇降低。

1.1.2 土壤細(xì)菌含量

細(xì)菌存在于土壤當(dāng)中，尤其是SRB硫酸鹽還原菌，相對(duì)于其他細(xì)菌而言SRB硫酸鹽還原菌具有更大的腐蝕性。SRB是一種厭氧菌，當(dāng)土壤PH值在5—9之間、溫度在25—30℃時(shí)，是其最有利的生長(zhǎng)和繁殖環(huán)境。SRB能參加電極反應(yīng)，將可溶的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫，并和鐵作用生成硫化亞鐵。由于生成硫化氫，使土壤中H+濃度增大，陰極反應(yīng)過程氫的去極化作用加強(qiáng)，從而加速了腐蝕反應(yīng)進(jìn)程。

1.1.3 含鹽量

土壤電解質(zhì)中離子含量的多少與土壤中含鹽量的多少有這直接的關(guān)系，含鹽量能夠充分體現(xiàn)土壤導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱，同時(shí)，也表明在該土壤介質(zhì)環(huán)境中，鋼鐵發(fā)生腐蝕時(shí)電子轉(zhuǎn)移的難易程度。如果土壤中含鹽量較高，那么該土壤的導(dǎo)電能力就較強(qiáng)，這樣會(huì)更容易發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕反應(yīng)。尤其是氯離子更容易促進(jìn)腐蝕的發(fā)生，其引起的點(diǎn)蝕對(duì)管道更是致命的破壞。

1.2 化學(xué)腐蝕

石油輸送過程中，由于，油管內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間的暴露于空氣之中，極易與空氣中的硫化氫、二氧化硫和氰化物進(jìn)行接觸，這就使得油管內(nèi)壁形成較多的氧化物、硫化物和氰化物等等，發(fā)生嚴(yán)重的脫碳反應(yīng)，導(dǎo)致輸油管道出現(xiàn)單純性的化學(xué)腐蝕作用。

1.3 人為因素

現(xiàn)階段大部分輸油管線采用水泥來固定油管底部的固定裝置，如加強(qiáng)板和推力板焊接部分，在焊接過程中本身由于操作不當(dāng)，就比較容易導(dǎo)致焊接部分與油管產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。

2 石油管線腐蝕的防護(hù)

為了有效的對(duì)我國(guó)輸油管線進(jìn)行日常維護(hù)與改造，為有效解決防腐蝕問題以及輸油管路維護(hù)問題的產(chǎn)生，我們總結(jié)了一些石油管線腐蝕的防護(hù)措施。

2.1 防腐涂層

涂層防腐技術(shù)是指通過在石油管道內(nèi)部進(jìn)行相關(guān)涂層處理，有效的將管道內(nèi)部、外部與空氣中的介質(zhì)進(jìn)行徹底的隔離，使油管表面杜絕出現(xiàn)反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)防腐的作用。在做涂層防腐前，需要對(duì)油管內(nèi)部進(jìn)行脫脂處理和除銹處理，先將油管表面處理干凈，減少化學(xué)物質(zhì)的存在，影響涂層防腐技術(shù)的效力和涂層使用的時(shí)間。輸油管道涂層材料首先要具備較好的絕緣性能和較好的穩(wěn)定能力。其次，為了當(dāng)油管內(nèi)涂層的出現(xiàn)的損壞等現(xiàn)象時(shí)，能夠便于進(jìn)行及時(shí)的維修，一般涂層防腐技術(shù)中采用二層聚乙烯和熔結(jié)環(huán)氧粉末等等。目前，十分常用的涂層防腐技術(shù)，主要為有機(jī)的金屬涂層防腐技術(shù)，這種形式無法徹底解決油管老化變質(zhì)和被腐蝕的后果。而無機(jī)非金屬涂層防腐技術(shù)是涂層防腐的一種新技術(shù)，它在耐腐蝕、耐高溫、防老化方面與有機(jī)金屬涂層相比具有更好的效能，可以有效的提高石油管網(wǎng)防腐蝕的能力，大大降低了對(duì)輸油管線維護(hù)與管理的工作量。對(duì)腐蝕老化嚴(yán)重的管線建議采取防護(hù)層修復(fù)技術(shù)，清除管線上的粉塵，瀝青防腐層涂敷的選擇應(yīng)與原管道防腐層相同，并將泡沫保濕層切成與管線破損口相同的形狀，對(duì)破損處管段進(jìn)行保溫，最后，防水處理可選用聚乙烯膠粘帶或環(huán)氧玻璃布進(jìn)行。

2.2 電化學(xué)保護(hù)和清理

通過修復(fù)完成外防腐層后，施加電化學(xué)來保護(hù)管線這一措施，使輸油管線外防腐質(zhì)量得到提高，電化學(xué)保護(hù)可以選擇犧牲陽極或外加電流等方式。通球掃線清理措施，定期采取通球清理措施，并將管線底部的積水和沉積物清理干凈，以此來消除細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境，減少細(xì)菌腐蝕破壞。

2.3 高密度聚乙烯管內(nèi)襯技術(shù)

為了能夠?qū)?nèi)腐蝕音速與管線內(nèi)壁徹底隔絕，需要對(duì)整條管線實(shí)施高密度聚乙烯管內(nèi)襯的防腐措施，這樣就能夠從根本上對(duì)內(nèi)腐蝕進(jìn)行扼制，降低其發(fā)生的可能性。這種防腐蝕措施更為徹底，且可以一步到位，但需要較大的投資，較為耗費(fèi)成本。

2.4 添加劑應(yīng)用

定期定量的對(duì)管線投加殺菌劑，可以防止管線因細(xì)菌而造成的腐蝕破壞。而源油中含有硫化物、環(huán)烷酸、堿、金屬鹽，對(duì)此，可以添加緩蝕劑，達(dá)到減少其對(duì)管線腐蝕的目的。

結(jié)語：通過對(duì)管道腐蝕的分析，我們對(duì)油氣管道的防護(hù)有了更多的認(rèn)識(shí)，也有了進(jìn)步，但仍存在不足，在日常工作中我們要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，因地制宜選用最合理的防護(hù)措施，更好的保證管道的運(yùn)輸和資源供應(yīng)。

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