試論油氣儲運中的管道防腐問題

閆燦燦

（四川川油工程技術勘察設計有限公司 四川成都 610051）

試論油氣儲運中的管道防腐問題

閆燦燦

（四川川油工程技術勘察設計有限公司 四川成都 610051）

管道儲運是一種應用范圍廣、經濟效益顯著的油氣運輸方式，具有運距長、管徑大、壓力高等特點，管道運輸的安全性要求很高。本文首先對油氣儲運管道運輸進行了介紹，然后對油氣儲運過程中管道腐蝕問題的產生原因進行了分析，并具體探究了如何避免油氣儲運中的管道腐蝕問題。

油氣儲運；管道；防腐

1 引言

油氣是社會經濟發展十分重要的能源基礎，因此，優化油氣儲運管道的建設和應用對于實現油氣資源的高效利用至關重要。油氣儲運管道本身壓力大、運輸距離長，對防腐工作有較高要求，做好防腐技術研究與應用對于確保能源安全有重要意義。

2 油氣儲運管道特點與危害

2.1 特點

油氣儲運管道本身是為了滿足遠距離、大容量能源運輸所建設的專門管道，由于油氣的性質比較特殊，因此對安全性要求較高。油氣以石油、天然氣為主，作為儲運管道主要介質，二者均屬于高危化學品范疇，具有易燃易爆性，在運輸過程中一旦出現泄漏、碰撞等極易發生火災或者爆炸事故，同時二者由于易揮發特性，一旦泄漏容易在低洼處聚集引發火災或者爆炸等嚴重災害。另外，油氣本身具有較強的毒副作用，對動植物都有較大負面影響，若泄漏后遇熱膨脹也易埋下諸多安全隱患。

2.2 危害

油氣儲運管道若是本身安全性欠佳，防腐工作不到位，則會造成油氣泄漏與資源浪費，因二者均屬于不可再生資源，因此運輸過程中因管線問題造成的浪費不僅無法回收、危害環境，且同時因埋藏深、運輸距離過長增加排查與處理難度。比如埋下地下的儲運管線一旦泄漏將會造成土地污染與水源污染，地上管線則會造成環境污染與各類事故災害，嚴重威脅環境與人體健康。

3 油氣儲運過程管道腐蝕的原因分析

油氣自身的性質是管道腐蝕的根本原因，油氣能源成分的不同會導致其性質有著很大區別，其對于管道的腐蝕性影響也會有著很大差異。一般來說，化學性質穩定，且屬于中性的油氣能源對管道的腐蝕力較小，不會對儲運造成影響，而化學性質為氧化性或者酸性較強的油氣能源，其對管道的腐蝕就比較嚴重，常見的有二氧化碳、硫化氫、二氧化硫等等。

3.2 外界因素

外界因素也是導致管道腐蝕的重要因素之一，環境的不同會導致油氣儲運管道周圍介質性質出現變化，常見的外界影響因素有介質的特性、介質的腐蝕性、儲運溫度、施工因素等等。

具體來說，如果施工周期長且工藝復雜十分容易引起油氣管道的質量問題，使得油氣管道容易遭到腐蝕；在油氣儲運過程中，油氣管道周圍的土壤微生物變化、水位變化等介質的變化也會引起管道的腐蝕；油氣儲運管道溫度越高，越容易遭到腐蝕。

3.3 防腐措施不合理

通常情況下，在油氣儲運過程中會采取一定的防腐措施進行管道的防腐工作，但不同的管道應該采用相對應的防腐技術，一旦防腐措施應用不當，管道的腐蝕狀態仍然得不到良好的處理。例如，在應用防腐措施的時候會出現管道本身與防腐層剝落的現象，而這玻剝離后必然會引入一些空氣，這就會使得防腐層發揮不了防腐作用，從而導致油氣管道腐蝕。

4 油氣儲運管道防腐技術

4.1 合理選用材料

材料的選擇主要體現在兩個方面：①管材的選擇，由于油氣性質的特殊性，管材的選擇應當滿足以下要求：a.能夠承受介質的壓力，要具有足夠的機械強度并且嚴密性較好；b.管材的焊接性能要良好，便于維修；c.要有較高的抗腐蝕性；d.抗老化性強，能夠保證較長的工作壽命；e.管材的內表面要光滑，避免介質的腐蝕。②防腐材料的選擇，其應當滿足以下要求：要有較好的粘合性，避免與管道剝離而失去防腐效果；防水性要好，避免水分透過防腐層腐蝕管道；要有較好的電絕緣性，避免電腐蝕的情況出現。需要注意的是，根據溫度、土壤狀況以及環境的不同，對涂層的具體要求也會出現相應的變化，這要根據工程實際情況來合理選擇。

1.2.2.1 風險識別。由醫護人員調查近些年來急診護理期間出現投訴、糾紛等事件，掌握護理風險事件出現事件，一般護理高風險事件：吸痰護理、吸氧護理、壓瘡護理、感染護理、輸液護理等，時刻注意高風險護理事件，并采取針對性風險管理。

4.2 表面防護技術

表面防腐層對于油氣儲運管道的壽命至關重要，油氣儲運管道使用時間較長，必須具有耐水性、耐藥性等長期耐腐蝕性能，其外表面使用的防腐覆蓋材料，從早期的天然瀝青、煤焦油瀝青材料逐漸發展到煤焦油漆、聚乙烯聚氯乙烯樹脂、環氧樹脂材料等，材料和涂襯工藝在不斷改進。

圖1 外表面涂層使用條件及相應特性

4.3 內防護

4.3.1 化學藥劑

油氣管道防腐所采用的化學藥劑一般包括緩蝕劑、殺菌劑、除硫劑、除氧劑和pH值調節劑等。

其中添加緩蝕劑最為常見，在介質中加入緩蝕劑，可以在油氣儲運管道內壁形成保護膜，包括鈍化膜、吸附膜、沉淀膜等，這些保護膜會起到減緩或防止腐蝕的作用。緩蝕劑的作用機理包括三種效應：①阻活效應，緩蝕劑分子會吸附在金屬表面的腐蝕反應活性中心，增加腐蝕反應活化能，減少活性中心的數量，從而降低腐蝕速率；②覆蓋效應，緩蝕劑分子均勻吸附并覆蓋在金屬表面，抑制腐蝕反應；③改變雙電層性質，緩蝕劑分子的吸附和覆蓋會改變雙電層結構和分散層電位差，減弱腐蝕反應。

緩蝕效率可以用下式計算：

式中：ε-緩蝕效率；V0-無緩蝕劑時管道的腐蝕速率；V-有緩蝕劑時管道的腐蝕速率。緩蝕劑的緩蝕效率的推薦值在80～99%之間，腐蝕允限（即設計壽命）極易受試劑緩蝕效率的影響。

緩蝕劑的主要成分為鏈狀有機胺及其衍生物、咪唑啉及其鹽、季銨鹽類、炔醇類等有機物。此方法的優點在于化學藥劑用量較少且對環境因素較少依賴，無需增添防腐設備且操作簡單，因此應用較為廣泛。

4.3.2 內涂鍍層技術

為了降低或杜絕管道內腐蝕，可以在管道內進行涂鍍層處理，既可以降低表面粗糙度，降低輸送油氣時的摩阻系數，又可以相應縮小管徑，降低管道的施工費用。一般包括環氧粉末涂敷技術、液體環氧涂料技術和其他土料涂敷技術等。

4.3.3 襯里技術

使用非金屬材料如水泥砂漿、橡膠、玻璃鋼、塑料內襯鋼管等作為油氣儲運管道襯里，將上述襯里一次或多次涂襯在清理過的管道內壁，經過養護后使之與管道內壁充分貼合，與管道內壁形成一個高強度圓殼體內襯層，使管道金屬內壁形成一層保護膜而免于腐蝕。采用該技術時，必須根據不同介質條件和設備及管道需求，選取不同的襯里材料，如表1所示。

表1 其他襯里技術

上述各方法都可以滿足一定的防護要求，多種方法聯合使用可以使防護效果更佳。

4.4 加強管道安全管理

儲運管道建設期間，要重點做好管道設計審查工作，結合國家相關規定對工程總體情況實施全面審查設計，以提升管道建設科學性與安全性，要重點對管道建設、投運后的危險因素進行評估與排除，提升管道自身安全性。管道施工建設過程中要加強現場管理與技術交底，確保實現安全、環保、經濟、效益等施工目標，通過嚴格把控質量，提高安全保障。尤其要做好管道設備裝卸、運輸、鋪設等保護，做好防腐層保護、管道外壁保護，減少損傷，應用合適的防腐層材料以達到保護效果。建設好后，要著重做好管道防雷、防靜電等工作，做好防雷與接地設置管理，采取防靜電舉措，以提升管道安全性。

5 結語

綜上所述，能源問題是國家戰略發展的重點，確保油氣儲運的安全對高效、環保的獲得能源具有十分重要的意義，在油氣儲運過程中，管道腐蝕問題不可避免。因此，首先需要掌握油氣管道腐蝕的原因，并采取積極有效的防腐措施盡量降低腐蝕率，這對于提高油氣儲運安全，促進能源產業的可持續發展至關重要。

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TE988.2

A

1004-7344（2016）11-0305-02

2016-4-5

閆燦燦（1984-），女，工程師，碩士，主要從事油氣儲運設計工作。