原油管道腐蝕因素分析與防護

許春靈

摘要：原油管道是原油運輸方式中最安全、最便捷的一種，具有輸送量大、成本低、能耗低、不受氣象條件的干擾和影響等特點，遠距離運輸的優勢更加明顯。近年來原油管道輸送技術不斷發展，對原油的超長距離輸送發揮了重要的作用。但由于不間斷的對原油進行輸送，原油中的雜質及腐蝕性物質、原油在輸送至與管道壁之間的摩擦，施工中施工機械對管道外部防腐層的碰撞等，都會使原油管道防腐層發生損壞并腐蝕，進而發生重大安全隱患。為此，本文對原油管道的腐蝕因素進行分析，并提出相應的防護對策，以供參考。

關鍵詞：原油管道;腐蝕;防護措施

原油是工農業生產和日常生活中的重要能源，由于地質儲藏的特殊性，開采后通常需要進行遠距離運輸，管道則是最便捷、最安全的方式。但是，由于原油在管道中的不間斷輸送，原油中的雜質、腐蝕性物質以及在輸送至原油與管道壁之間的摩擦，都會對原油管道防腐層損壞并腐蝕，在鋪設施工中，施工機械對管道外部防腐層的碰撞以及意外損傷等，也會形成腐蝕作用。本文對原油管道的腐蝕因素進行分析，并提出相應的防護措施，以供參考。

1 原油管道的腐蝕因素分析

1.1管道內壁腐蝕

原油管道內壁腐蝕是比較常見的，開采過程中由于水驅因素原油中都有一定的含水量，如果在管道輸送前脫水不徹底，進入管道后在摩擦的作用下逐步轉化為水汽并在原油管道內壁形成一層較薄的親水膜，這種親水膜能夠加快原油管道原電池腐蝕速度。在原油管道輸送過程中，有時管道內壁壓力過大會加速對防腐層的損壞而形成腐蝕。如果原油中的二氧化碳、氧以及硫化物等有害化學物質超標，會與管道內壁防腐層破損處的金屬發生化學反應并對管道內壁造成腐蝕。如果原油在的雜質過多、顆粒過大，在輸送過程中長時間與管道內壁摩擦會加速防腐層的破損而使管道內壁腐蝕。

1.2 土壤腐蝕

通常情況下原油管道的輸送距離都比較遠，需要深埋在地下并穿越各種地質條件下的土壤及各種氣象環境，原油管道大多是由鋼制材料制造而成，沿途的地下水位、土壤類型、氣象條件以及土壤中的雜散電流都會對鋼制管道造成腐蝕作用。尤其是土壤中含鹽量的高低及瞬時突發性強降雨，會對原油管道形成不同程度的腐蝕作用。同時，由于原油管道長時間深埋在地下，會與土壤中存在的特殊的電解質發生一定的電化學反應而使管道發生腐蝕，這也是當前原油管道發生腐蝕的重要原因之一。

1.3 外防腐層缺陷腐蝕

原油管道要深埋在地下并且時間相當長，因此會受到自然界各種外力作用并產生腐蝕，通常情況下施工過程中會在管道外部涂加防腐層，將管道與土壤中的其它腐蝕性介質隔離以免對管道造成腐蝕。但是，由于鋪設施工中機械的碰撞及摩擦，城市建設施工過程中的人為因素等，都會對原油管道的外防腐層造成缺陷，進而被土壤及地下水中的有害化學物質腐蝕。原油管道的彎頭是極其特殊的部位，但在設計施工中，并沒有引起足夠重視，更容易被腐蝕。

2 原油管道腐蝕的防護措施

2.1原油管道內壁腐蝕的防護措施

原油管道內壁防護主要是依據輸送的介質所含化學成分，選擇不同的材質的鋼制管道，在管道內壁涂加防腐涂層避免輸送介質與管道內壁直接接觸，以對管道實施有效保護。目前通用的原油管道內壁防腐涂層包括乙烯粉層、環氧樹脂粉層以及非金屬襯里等，可有效對輸送介質中的酸性氣體及有害化學物質與金屬管道壁隔絕而起到防腐蝕的作用。乙烯粉層和環氧樹脂粉層工藝簡單造價低，但耐用性較差;非金屬襯里工藝復雜且造價較高，但防腐性能優良，在設計施工中應根據具體情況選用。也可在輸送介質中加入適當的化學藥劑降低原油對管道的腐蝕作用。

2.2 原油管道外壁腐蝕的防護措施

原油管道的外壁防腐措施主要是在管道外壁使用瀝青類物質、環氧類物質及聚烯烴類物質，目前應用最為廣泛的是具有優良的防腐性能、絕緣性能、抗滲透性能、粘結性能以及抗陰極剝離性能的三層聚乙烯防腐材料，但是涂裝的工藝技術比較復雜，不適合管道鋪設現場施工。瀝青玻璃布防腐工藝簡單、造價低廉，適合鋪設現場涂裝施工，但是這種防腐材料的吸水率非常高、耐土壤及植物根莖的能力比較差、現場施工質量難以得到保證，很容易造成破損對管道造成腐蝕，應慎重選擇使用。

2.3 原油管道陰極防護措施

原油管道的陰極防護是一項重要的防腐措施，原油金屬管道腐蝕是一個比較緩慢的發展過程并且具有可逆性，金屬管道被腐蝕就會發生化學反應，先失去電子并產生金屬離子，這個反應過程可以對金屬離子持續提供大量的額外電子并促使金屬離子轉化為原子狀態^[4]。原油管道的陰極保護就是基于上述原理向金屬提供額外的電子而防止腐蝕現象發生，原油管道的陰極保護包括犧牲陽極的陰極保護和外加電流的陰極保護兩種保護措施，應視具體情況選擇使用。

2.4 排流防護措施

排流防護是指對外界電源所產生的對原油管道陰極防護具有負面作用的干擾電流，對于這種干擾性電流要及時予以排除，可采用具有輸出正電流和負電流能力的恒電位儀對干擾電流除。對于干擾電流，通過對陰極保護電位異常情況進行定期排查診斷，發現異常干擾要及時排除處理，保證陰極防護效果。

2.5 定期檢查

原油管道深埋地下，具有許多不確定因素，而土壤中的電解質也最容易對原油管道造成腐蝕，因此應利用密間隔電位測試法、交（直）流電位梯度測試法、交流電流衰減法等方法對原油管道腐蝕情況進行定期檢查，尤其是對于穿越跨越部位、轉彎部位以及易腐蝕部位進行密切觀察，對可能發生的腐蝕采取有效預防措施，確保原油管道的正常運行。

3 結語

原油管道腐蝕的因素比較復雜，防護措施也比較多，其關鍵是在設計中要提高防腐標準，精心組織施工，不斷總結工作中的經驗教訓，因地制宜采取正確的防腐措施，提升原油管道的質量和防腐蝕能力，定期對原油管道進行防腐蝕監測，確保原油管道的安全運行。

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