油氣儲運管道腐蝕的原因與技術處理

楊洋

【摘要】在我國油氣儲運的發展歷程中，油氣管道的防腐是關鍵。本文主要分析油氣管道腐蝕的問題和原因，對應用防腐技術提出了思考和建議。

【關鍵詞】油氣 管道 儲運 技術

能源是國家的根本。伴隨著我國經濟社會的不斷發展，如何更好地服務于國家能源發展戰略，始終是能源企業不懈追求的長遠目標。我國目前的油氣輸送大動脈中，西氣東輸、南油北運等工程已經見到了明顯的經濟和社會效益：伴隨著十八大提出能源領域的開放戰略，必將使更多的民營企業進入油氣生產市場。這給油氣儲運帶來了全新的機遇。伴隨著當前油價形勢的變化，國內抓好戰略機遇，加強油氣基礎領域建設的呼聲也在不斷提高。可以說，當前及今后一個時期，油氣儲運都會是社會各方面的戰略重點、關注焦點、投資熱點。龐大的油氣管道項目，最關乎管道安全的就是管道防腐，如何提高防腐效果，提高管道的可靠率，對于油氣的儲運具有極為重要的現實意義。

一、管道腐蝕原因

管道腐蝕會由多種原因產生。首先就是外界的環境和周邊介質的影響。

一是管道所處的內外溫度情況。油氣管道在運行期間，它的溫度會隨著輸送介質的變化和外部環境溫度變化而不斷演變，對于管道來講，當初的設計和鋪設深度會對管道的溫度產生直接的溫度。溫度越高，管道受此影響的腐蝕速度就會不斷加快：同時，管道外側的土壤和其它成分變化、周邊植物、含水情況等，都會對管道產生腐蝕性的影響：

二是管道設計與施工因素的影響。主要包括當時管道設計對當地的地質情況是否有清晰的了解，對管道所埋藏的地域是否具有腐蝕性是否進行過認真的調查。管道在施工完成合，就會長期埋在土壤介質中，對于管道周邊介質的腐蝕性，會因為土壤性質以及微生物的影響而產生不同的腐蝕效果。當前技術水平下，對土壤腐蝕性進行全面數字化的評級和探索還具有技術的難關。依據我國石油管道建設行業的經驗，一般情況下，通過對土壤的電阻率進行測量，據此進行計算和分析，將土壤腐蝕性分為強、中、弱三類：在遇到較為復雜的地質情況下，就會按照土質電阻率、含水量、地酸堿度等因素，對土壤情況進行綜合分析，劃分不腐蝕，以及強、中、弱這樣四類。排除以上情況，施工的效果好壞，是引起管道腐蝕進度的直接原因。這里面，主要是施工人員的責任意識是否到位、施工材料是否合格、施工管理是否嚴格等等。

三是油氣成分。我國油氣生產中所產生的油氣成分、含水含硫及其它雜質的比例相著較大。對于油氣中雜質來說，氧化性、酸性等都會對管道造成腐蝕，這里面主要包括硫酸氫、氧以及二氧化碳等氣體所具，一旦發生電化學反應，就會讓油氣管道內壁出現腐蝕，影響管道的壽命。

四是防腐措施。油氣管道在建設過程中，考慮到管道的防腐蝕要求，要進行較為嚴格的防腐處理。如果防腐層出現失效，甚至較為嚴重的情況下，腐蝕現象就不可避免。比如管道內部的防腐層如果出現脫落，就會不可避免地造成管道腐蝕創造條件。在電化學反應的影響下，所以說，實現防腐層的完好，是確保管道不出現腐蝕問題的關鍵，這里面最重要的就是要避免防腐層剝離，以及管道內防腐層出現變形、穿孔、破裂等。

二、我國油氣管道防腐技術的應用狀況

第一，管道防腐層技術的得到發展。近年來，管道防腐技術在我國得到不斷發展。特別是西氣東輸、澀寧蘭、陜京線等國家重點項目工程中，管道防腐層技術更是得到迅速的市場應用，三層聚乙烯防腐層技術、煤焦油瓷漆以及熔結環氧等管道涂層技術得到運用和認可。一般情況下，在油氣管道冷彎管外部，雙層熔結環氧粉末涂層技術就能達到較好效果：在油氣管道復雜，管徑頻繁變化的情況下，一般采用聚乙烯膠帶纏繞分支管的方法實現防腐效果。

第二，防腐層和陰極保護配合使用。陰極保護與防護涂層結合使用的防腐技術，是在埋地防腐材料中比較常用的。經過國內數萬公里的油氣管道中的實踐使用，這項技術的效果顯著、具有良好的經濟效益。陰極保護的原理來自于電化學腐蝕，使電池陽極是氧化反應增強，從而對陰極金屬腐蝕進行抑制，也就是說，通過陽極增加金屬構件的負電位，實現預防腐蝕。陰極保護特別適用于管道所處環境濕潤、水分含量較多的管道中。

第三，管道內部防腐技術。導致管道內部出現腐蝕問題，主要是由于管道內所輸送的天然氣中，含有硫化氫、二氧化碳等具有腐蝕性的介質，特別是在積水管道位置，經常會出現管道開裂等事故。當前管道技術中，采用一種管道緩蝕劑，以此為基礎，形成在線監測系統全天候監測，實現管道的有效防腐。這項技術使管道內壁腐蝕得到有效抑制。實際運用的GP-1型緩蝕劑，特別適用于管道內壁腐蝕嚴重的地段，產生了十分顯著效果，目前這種產品已經開始走進國際市場，具有良好的發展前景。

三、油氣管道防腐應當注意的問題

一是解決當前存在突出現實矛盾。客觀地講，與國外先進國家相比，我國的管道防腐技術還有差距。當前主要需要解決的問題，主要是涂層質量不夠穩定、使用成本較高，缺乏競爭優勢。這需要我們技術人員和專家要集中力量，加強應用化學的高端技術研究和開發，盡快研究和生產出適應我國環境要求的低成本、高效益防腐技術和相關產品。加強管道設計環節、生產環節、管理環節的創新力度，樹立質量第一的理念，加強涂層防護與陰極保護防腐，強化陰極保護防腐研究，確保管道運行質量。

二是加強管道材料研究和使用管理。管道建設所需要的材料，包括管道材料和防腐材料兩個方面。管道材料作為管道建設的基礎，要具備較高的強度、良好的焊接性、韌性：防腐材料要具有較低的透水性、較強的粘合性、較好的透氣性、較佳的電絕緣性以及較好的耐土壤腐蝕性以及土壤應力水平。根據涂層防腐材料的不同，以及涂層自身特性，要合理研究適應管道建設的土壤、施工條件，科學應用、科學施工，確保管道建設的順利，確保管道運行的正常，確保管道運行的安全。

四、結語

油氣管道的防腐工作必須從戰略高度加以認真準備，規劃設計中要充分考慮，同時要抓住主要問題，采取超前的眼光和先進技術，使管線防腐工作能夠早預防、早見效，從而在經濟效益、社會效益方面取得良好的回報，為企業的持續穩定發展奠定堅實的發展基礎。endprint