油田管道防腐保溫技術的具體應用

巴顯濤

（大慶油田第二采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163414）

0 引言

油田管道在對原油運輸過程中，需對管道進行防腐保溫措施，提升管道的使用壽命。油田管道的防腐保溫層，可對運輸中的原油進行保溫，使其可在管道中流暢運輸，在正確的技術支持下，可對管道形成有效防腐，提升管道的工作效率。

1 油田管道腐蝕成因

石油作為重要能源之一，在對其進行開采時，需通過管道對石油進行運輸，由于石油處于地下，在對管道進行鋪設時，一般采取埋地、架空和管溝等方式對管道進行安裝，但管道經過長時間的使用，石油管道內部和接口處，易產生腐蝕現象[1,2]。當前石油管道一般使用金屬材質，其金屬被腐蝕主要是金屬易與水和氧氣發生吸氧腐蝕現象，當發生化學反應時，金屬中低電極電位由于電子的缺失形成陽極，金屬中高電極電位得到電子形成陰極，此時可形成氫氧化亞鐵Fe（OH）2，其作為鐵銹附著在金屬管道表面，其疏松的結構，未能對管道起到保護作用，使其可繼續進行氧化，致使管道內部被腐蝕。石油管道在鋪設過程中，一般以管線設計為主，未能對地質問題進行考慮，管道周圍的土壤易滋生大量的微生物，且土壤中的電阻率、含水量、酸堿度等都將對管道造成腐蝕性影響。

2 油田管道防腐保溫層失效分析

油田在進行開采過程中，需對油田管道采取保溫措施，其主要目的是為防止介質溫度減低或高溫傷人，同時對原油進行保溫，可有效降低原油粘度，提升其運輸的流暢性。傳統的油田管道保溫材料主要由石灰棉、礦渣棉、硅藻泥等組成，隨著科學技術的不斷進步，新型材料的逐步引進，可提升石油管道的保溫程度。當前被廣泛應用的材料為硬質聚氨酯泡沫塑料，簡稱聚氨酯硬泡，由防護層、保溫層和防腐層組成，因此又稱其為夾克保溫管，其具有閉孔結構，重量輕、隔熱效果佳、比強度高、耐熱、耐寒、防震等特性，可對石油管道進行有效保護。

但部分石油管道的防腐保溫層易造成失效，使其與外界土壤和微生物發生反應，導致管道產生腐蝕現象。其主要原因為外力破壞、施工質量差和自然環境腐蝕等，外力破壞是指石油管道埋設深度較淺，機械設備在進行運輸和裝載過程中，易造成保溫層破壞。工作人員應按照圖紙進行正確施工，并對施工路徑進行預處理，設置相應的注意事項，避免因外力導致防護層受到損害。

施工質量差是指在工程施工時，質量把控不嚴格，在鋪設防護層時，由于工作人員的誤操作對防護層造成損害，并未對破損處進行及時處理，導致留下安全隱患。工作人員未能保持防護層表面的清潔程度，將導致防護層補口處出現粘結不嚴等問題，進而使防護層脫落，同時在進土層回填時，堅硬石塊也是導致防護層破損的原因之一。施工人員應正確按照施工圖紙進行規范操作，并對地質進行勘探，當遇見特殊地質時，應制定相應的方案，保證回填土的密度與周圍環境相一致[3]。

3 油田管道防腐保溫技術的應用

3.1 保溫材料的應用

當前油田管道保溫材料一般分為有機高分子材料和無機多孔材料。有機高分子材料包括酚醛泡沫材料，溫度適應性強，但其在使用過程中需要對其進行溫控催熱，使其得到固化程度，酚醛材料脆性較大且吸水能力強，荷載承受力較小。聚苯乙烯材料，其以樹脂和發泡劑融合而成，其粘性較大，可對管道進行吸附，對管道形成有效保護，但其在高溫下易融化，其使用環境受限。聚氨酯材料性能優越，實用性強，且工藝簡單，其溫度承受范圍在100℃，可適用于大多數溫控管道。無機多孔材料主要以磷酸鹽材料為主，通過其與鎂化物進行反應，使用氧化劑對其進行催化反應，可催生出發泡型磷酸鹽化合物，其具有發泡率高、防水性高和強度高等特性。

依據材料的綜合特性可得出聚氨酯材料為管道保溫材料首選之一，其制作工藝已經達到預制水準，通過技術的不斷優化，可將材料間的優點進行融合，對其性能進行優化，通過復合型結構，提升材料的自身保溫性、耐腐蝕性、高強度等，因此可對保溫層進行內外設置，通過有機和無機結合的方式，提升材料的使用范圍。可將內層設置為磷酸鹽材料，將外層設置為聚氨酯材料，由于管道內部溫度較高，磷酸鹽材料的選用可對管道進行隔熱，外層的聚氨酯材料具有防水性，可有效隔絕土壤中水分等，對管道進行防腐保溫。

3.2 防腐技術的應用

防腐技術的應用包括管道陰極保護法、緩蝕劑使用措施等。石油管道在輸油過程中，由于石油含有水分，在氧氣作用下易于管道發生電化學反應，致使管道腐蝕，陰極保護法主要是對管道的陽極電位進行隔離，使其無法通過電位形成反應，但由于管道線路過長，此方法技術含量較高，在實施過程中，將具有一定的難度，一般需配合緩蝕層進行使用。緩蝕劑是直接作用于管道表面，通過形成一定厚度的防腐層，可對空氣進行隔離，同時可延緩管道的腐蝕，提升管道的使用壽命，達到防腐的最終目的。

4 結語

綜上所述，在對防腐保溫技術進行分析時，以聚氨酯材料和磷酸鹽材料作為管道的內外層防腐，并以緩蝕劑和陰極保護法為主，可對管道進行有效防護，提升其工作性能。