航空煤油輸油管道腐蝕因素分析及應對措施

劉博勛

（中國航空油料有限責任公司吉林省分公司，吉林長春 130504）

我國民用噴氣燃料中經常使用的為3號燃料，這種透明液體的燃料是由直餾餾分后加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調和而成的。這種燃料的熱值較高且密度適宜，在燃燒的時候十分穩定快速，并且能夠充分燃燒，燃燒時占用空間較小，燃燒過后積碳量少，不易結焦。這種燃料在溫度較低的環境中也能保持很好的流動性，這使得在某些寒冷地區和高空飛行時也能保持燃料較好的流動性。同時這種燃料的雜質和有害物質的含量極低甚至沒有，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，腐蝕小。

中國航油是目前國內最大的航空煤油經營企業，是集航空煤油的收、儲、發直至安全加注到民用航空器中的全流程管理企業。目前該企業的航油轉輸主要采用油罐儲存、管線轉運的方式進行運轉，主要使用管線為螺旋焊縫鋼管、直縫電阻焊鋼管和碳素鋼無縫鋼管，管線基本都是埋于地下，置于地上的概率和頻次非常低。當自然環境較為惡劣時，會使得管道內外較容易發生物理和化學反應，這不僅會影響到管道的正常運輸和企業的正常工作，還會帶來安全隱患，其中最主要的是管道的腐蝕隱患。這樣一來，對企業帶來經濟損失是小，其腐蝕隱患的存在會造成管道內部結構損壞，嚴重的還會造成油品的泄漏、爆炸和燃燒，對公眾人身安全和生態環境的損壞才是最重要的。其導致的一系列危害和后果將是無法計量和想象的。

因此，運輸管道的保護是企業關注和防范的關鍵，而管道的防腐、防壞是管道保護工作的重點和難點。對管道防腐技術的研究也要十分重視，將生產、學習和研究緊密聯系到一起，延長管道的應用年限，油品的運輸和生產工作也能夠更加得到保障。

1 輸油管道的腐蝕機理

1.1 化學腐蝕

物體因化學反應而發生的變質和腐爛即為化學腐蝕。當金屬管道和空氣中O2、H2S、SO2、Cl2等氣體反應時，會使管道的外部生成氯化物、氧化物、硫化物等。金屬在較高溫度的環境中更容易被空氣腐蝕，其中被腐蝕的過程如氧化會有脫碳現象出現，還會生成一層氧化皮。在較為干燥和溫度不會過高的環境中被腐蝕的幾率就會降低。其次，管道內部所運輸的油品中有很多有機硫化物、環烷酸等，這些物質就會對管道進行化學腐蝕。

1.2 電化學腐蝕

電化學腐蝕：是管道接觸到電解質溶液時，在電化學作用下引起的腐蝕。其與化學腐蝕的原理是不同的。這種腐蝕的原理是原電池。置于地下的金屬管道周圍環境存在大量水、灰塵、CO2、SO2、HCl、NaCl等雜質，當這些物質與水融合后就形成了電解質溶液，由于運輸管道的材料也存在一定的雜質，當不同元素電位不同時，與電解質溶液接觸后，運輸管道上就會依附一層薄水膜。形成原電池是因為外部環境含有酸性介質，水中的H+和OH-被電解出來，同時水中還會溶解的空氣中CO2、SO2等，提高了水溶液的酸性。此時管道表面被水中的H+、OH-、HCO3-、HSO3-等附著，形成原電池。含有酸性離子的為陰極，金屬管道中的鐵為陽極，二者就會在外部環境的作用下產生電化學腐蝕。管道中的鐵離子和電子與溶液中Fe3+和OH-發生反應后產生Fe（OH）2，隨后Fe（OH）2被O2氧化為Fe（OH）3，Fe（OH）3加上Fe2O3黏在鐵上面，鐵銹就形成了。

2 輸油管道防腐工藝的現狀

當下航空煤油的輸油管道防腐技術已經取得了相應的成果和應用。現有的工藝和材料能夠達到抗滲透性強、黏結性好以及防腐蝕性優等。經過多年發展和摸索，我國的管道防腐技術和工藝也逐步趨向成熟，其中包括涂抹防腐涂層、添加緩蝕劑、陰極保護等。在此基礎上，更多的新型防腐材料也正在被開發研究并應用。

我國現應用的航空煤油運輸管道的防腐還存在許多的不足。問題主要存在于管道剩余壽命評估技術、成本花費、跟蹤監測技術等。這些在發達國家還是相對成熟的和完善的。針對上述問題，我們一方面對輸油管道的質量進行嚴格的把控，另外鼓勵研究支出，推進研發新的防腐工藝與材料，同時還需考慮其強度和焊接等相關性能，加快推進輸油管道防腐事業。在實際工作和操作中，要根據管道所處的環境，如土壤等應用適應性的材料，以達到最優的效果。

3 成品油輸油管道的防腐措施

3.1 緩蝕劑防腐

緩蝕劑是一種專用的防腐材料，添加于運輸的油品中，這種材料可以從油品端減少和預防其腐蝕管道的幾率。這種材料最大優點在于其成本很低，但是也存在很多不足。首先，運輸的油品中所含成分繁多，且不同的成分對管道都有腐蝕的可能，所以在選擇緩蝕劑時要根據油品，成分添加具有針對性的緩蝕劑，才能提高其對管道的防腐效果和作用，并加大后期維護工作。

3.2 涂層外防腐

輸油管道最重要和常用的防腐措施即為涂層外防腐。這種防腐方法不但簡單而且比較有效。這種防腐方法是在金屬管道外涂抹防腐涂料，現常用的涂料主要為以下三種：①環氧涂層：其優點就是防腐性能十分突出；②改性涂層：這種涂層是高新技術材料，其制作過程采用了納米技術，其最大的優勢在于其防腐性能優異且防水；③無機非金屬涂層：這種涂層是一種介質，材質為陶瓷類，只需將其涂抹于金屬管道的外壁就可發揮作用。

3.3 內襯層防腐

輸油管道的內外層防腐的重要程度相當。對于內層防腐來說，其原理和方法與外層防腐差不多，也是選擇防腐涂料。內層防腐材料應用比較廣泛的有環氧樹脂粉末涂層、聚乙烯粉末涂層以及熱噴玻璃涂層等，其中熱噴玻璃涂層為近些年新研制和應用的新型涂層，其最大的優點在于耐高溫。

3.4 陰極保護技術

這種方法經常應用的是強制電流法。這種方法應用的前提是要符合陰極保護的標準，確保有足量的電流；然后要保證輔助陽極系統的使用壽命足夠長，或在一定的時間內及時更新，以確保達到防腐的效果。

4 結語

航煤管道防腐處理技術可以采用電流陰極保護法以及涂抹防腐涂層。防腐涂層對管道的影響較小，但是對管道的外壁防腐作用性較強，還是需要相關人員對新的防腐措施進行研究與創新，提升其電絕緣功能、粘附力、耐應力等。腐蝕現象一般出現在長期使用的管道當中，這需要人員有計劃地去檢查管道的使用情況，并加強埋地管道的防腐層修復技術的研究速度。在研究的同時，還要考慮對新型的添加劑進行考慮，研究添加劑對緩解腐蝕的作用，延長管道內部腐蝕的時間。只有保證防腐技術不斷發展不斷創新，才能有效地提升管道的防腐蝕能力，確保管道的安全性，保證管道穩定運行。