油氣集輸管道的腐蝕機理及防腐蝕技術探究

李亭霆

盤錦恒泰利石油化工工程設計有限公司 遼寧盤錦 124010

管道是油氣集輸系統的關鍵組成部分，其主要承擔著油氣資源的輸送工作，一般由金屬材質構成。由于油氣集輸管道所處的工作環境具有一定的特殊性，其需要長期與具有腐蝕性的化學物質接觸，因而其在經過一段時間的使用之后容易出現腐蝕、穿孔等問題。為從根本上解決油氣集輸管道的腐蝕問題，就必須深入分析油氣集輸管道的腐蝕機理，并有針對性的應用防腐蝕技術。

1 油氣集輸管道的腐蝕機理分析

由于油氣產品本身就含有一定的化學成分，因而油氣集輸管道會隨著使用年限的增加而呈現出不同程度的腐蝕現象。油氣產品的腐蝕性影響是導致油氣集輸管道出現內部腐蝕的主要原因。除此之外，油氣集輸管道還會面臨著外部腐蝕的威脅。一般情況下，油氣集輸管道會埋在地下，其材質為金屬材質，容易受到土壤腐蝕。為保證油氣集輸管道的使用安全性和可靠性，企業必須采取一定的防腐蝕措施，抑制內部及外部腐蝕的速度，減少腐蝕現象的負面影響[1]。

1.1 內部腐蝕分析

無論是石油產品還是天然氣產品，其組成成分中均含有一定的硫化氫物質，硫化氫在與金屬材質的油氣集輸管道接觸之后，會產生氧化反應。這不僅會導致管道內部出現大量的沉淀物，更會直接導致管道內壁的厚度減少。長期以往，油氣集輸管道的壓力承受能力會明顯下降。若在管壁變薄的基礎上，沒有采取任何的防護措施，管道會因為腐蝕現象的持續作用而出現破損，引發石油或天然氣的泄漏，給企業造成直接的經濟損失，甚至會導致爆炸、火災等安全事故的出現。

1.2 外部腐蝕分析

土壤腐蝕是主要的外部腐蝕形式，管道的外部腐蝕程度取決于土壤中的物質成分，不同性質的土壤所造成的腐蝕效果也是不盡相同的。從實際情況來看，若管道所處的位置含有大量的酸性土壤，則其腐蝕速度和腐蝕程度會相對較高，而堿性土壤及中性土壤的腐蝕影響則相對較差。其次，土壤中的含水量高低，也是影響腐蝕效果的主要因素。若土壤的含水量較高，且透水性較差，則會加劇腐蝕的程度。

對于海底油氣集輸管道而言，其所面臨的外部腐蝕環境更為嚴峻。海水會對管道造成電化學侵蝕，且在管道需要長期在海水中浸泡的基礎上，管道的腐蝕問題很難得到有效、快速的解決。

由此可見，腐蝕現象對油氣集輸管道的威脅不容小窺，其是油氣生產中的主要安全隱患之一。企業必須采取可靠的措施，加強對于管道腐蝕現象的監督管理，及時解決腐蝕問題，為油氣集輸管道的安全運行營造良好的客觀條件。

2 防腐蝕技術的應用

2.1 陰極保護技術

防腐蝕技術的目的是為了提高管道的耐腐蝕性。從管道腐蝕的原理角度來看，其主要的腐蝕形式包括電解腐蝕、化學腐蝕以及細菌腐蝕等集中形式，因而陰極保護技術可以有效達到控制腐蝕的目的。該技術的應用可以在管道表面形成電解池，控制電化學腐蝕[2]。

2.2 防腐材料的應用

在生產油氣集輸管道時，應當有效考慮具有耐腐蝕性的原材料，將其作為管道的主要材料。一般情況下，合金材料比單一的金屬材料更具耐腐蝕性。在應用合金材料時，管道生產廠家需要通過生產工藝的調整以及技術的應用提高材料的熱穩定性，提高管道的鈍性，從而進一步實現管道穩定性的提升。

2.3 防腐絕緣層的設計

油氣集輸管道在投入使用之前，需要在其內部及外部表面涂抹防腐絕緣材料，同時需要在其外部應用鍍層技術。防腐絕緣層的應用可以有效減少腐蝕現象的影響，且能夠起到一定的隔離效果。從技術原理的角度來看，防腐絕緣層能夠將金屬管道與腐蝕介質進行隔離，從而達到防腐的效果。

現階段，油氣集輸管道中常用的外部防腐絕緣層主要為環氧涂層，該涂層與常規的瀝青涂層相比，具有較強的優越性。環氧涂層主要由環氧樹脂材料構成，具有較強的粘結性，且涂層密度較大，表面較為細膩，粗糙程度較低，在面對鹽堿腐蝕時具有出色的抗腐蝕效果。

內部防腐絕緣層一般主要為玻璃鋼復合材料，其不僅具有良好的耐腐蝕性，且自身的強度較高，能夠適用高溫度和高壓力的輸送環境。

2.4 緩蝕劑的應用

緩蝕劑是一種抑制化學腐蝕的有效試劑。油氣生產企業在管道運輸的油氣產品中添加緩蝕劑，即可在一定程度上實現對于腐蝕現象的抑制和延緩。但是，由于緩蝕劑會與石油、天然氣之間發生一定的化學反應，導致油氣產品質量下降，因而一般不推薦使用緩蝕劑。

2.5 管道防腐監控系統的應用

管道防腐監控系統是基于計算機技術和自動化技術的產物，該系統的應用能夠實現對于管道運輸狀態的24小時自動監控，且能夠自動采集管道的各項參數，如壓力數據、流量數據等，分析管道是否出現問題。當監控系統判定油氣集輸管道所遭遇的腐蝕問題較為嚴重時，會自動向監控部門發出警告，并收集腐蝕信息，為后續維護工作的開展提供有力的數據支撐。管道防腐監控系統的應用在真正意義上實現了管道監督的全自動化，其不僅是油氣集輸管道的安全保障，更能夠推動輸送效率以及穩定性的提高[3]。

3 結語

綜合來看，油氣集輸管道腐蝕技術的應用需要基于管道所運輸油氣產品的性質以及管道所在的腐蝕環境而確定，不同的防腐蝕技術在不同的環境下會表現出不同的效果。因此，油氣生產企業需要基于自身的實際情況出發，加強對于防腐蝕技術應用的研究，有針對性的使用防腐蝕技術，確保技術應用的正確性、合理性以及科學性。同時，企業還需要加強新型防腐蝕技術的研發和引入，不斷完善管道防腐蝕體系，全方位對油氣集輸管道進行保障。