長輸油氣管道腐蝕的因素分析與防腐對策探討

魏竟

摘 要 油氣長輸管道運輸是原油、天然氣等長距離運輸?shù)淖罨镜姆绞剑欢蚬艿啦季€于地面之下，很容易受到腐蝕，在加上油氣本身所具備的的化學腐蝕等容易造成油氣管道因腐蝕導(dǎo)致的泄露、爆炸等災(zāi)難，因此，需要在長輸油氣管道腐蝕因素分析的基礎(chǔ)上，采用合理的防腐技術(shù)，加強管理，以保障油氣管道的安全運行。

關(guān)鍵詞 長輸油氣管道 腐蝕因素 防腐措施

中圖分類號：F407文獻標識碼：A

1長輸油氣管道腐蝕類型及機理

根據(jù)大量實例可以看出，管道內(nèi)腐蝕主要受到管材質(zhì)量、輸送介質(zhì)以及管道防腐水平的影響，管道內(nèi)發(fā)生腐蝕的類型主要有均勻腐蝕、坑蝕、應(yīng)力腐蝕、沖刷腐蝕等幾類：一是均勻腐蝕是由于天然氣中含有一定的水汽，在一定條件下，天然氣中的水汽凝結(jié)在管壁形成水膜，硫化氫和二氧化碳等酸性氣體溶于水膜中，對管道產(chǎn)生腐蝕;二是管道鋼在氣相和液相環(huán)境中都有可能發(fā)生坑蝕，如管壁腐蝕物不均勻、硫及多硫化物的沉積、腐蝕產(chǎn)物保護膜出現(xiàn)結(jié)晶剝裂等都有可能產(chǎn)生坑蝕;三是在含濕硫化氫的天然氣介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕主要是硫化物應(yīng)力腐蝕開裂，硫化氫水解后吸附在鋼表面的HS-會加速陰極放氫，從而導(dǎo)致材料韌性下降、脆性增加，在應(yīng)力遠低于材料屈服強度的情況下發(fā)生滯后斷裂;四是在氣體流速較高時，管道鋼遭受沖刷腐蝕也比較嚴重，由于腐蝕產(chǎn)物被直接沖擊的氣流帶走，新的金屬面不斷裸露，從而加速了腐蝕。

2長輸油氣管道腐蝕的因素分析

2.1油氣管道的化學腐蝕

化學腐蝕在油氣管道的腐蝕中，是常發(fā)的因素之一。油氣管道的金屬表面與非電解質(zhì)發(fā)生化學作用，就容易對油氣管道造成危害，造成這種危害的原因就是化學腐蝕。在化學腐蝕當中，因為與金屬材質(zhì)發(fā)生關(guān)系的物體不一樣，又可以分為氣體腐蝕和溶液腐蝕。氣體腐蝕主要是指油氣管道在氣體當中，與某類物質(zhì)發(fā)生了化學反應(yīng)，造成了腐蝕危害，導(dǎo)致油氣管道的腐蝕。

2.2油氣管道的電化學腐蝕

不同于化學腐蝕，油氣管道與電解質(zhì)也容易產(chǎn)生電化學作用而造成腐蝕。引起這種腐蝕的原因在于油氣管道在電解質(zhì)中形成了腐蝕原電池，伴隨著電流的流動，就容易產(chǎn)生電腐蝕。油氣管道埋藏在地表下面，管道與附近的土壤、水、濕冷氣體的接觸，容易造成外表面腐蝕，而油氣管道在運輸過程中，因污水、油氣的作用產(chǎn)生的內(nèi)腐蝕都屬于電化學腐蝕的范疇。

2.3油氣管道的應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是在電化學腐蝕之后滋生的一種衍生腐蝕，在電化學腐蝕產(chǎn)生后，它會與機械、微生物等產(chǎn)生作用，在這種作用下，就會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，應(yīng)力腐蝕雖然是一種衍生腐蝕，但它的威力也是很大的，容易造成油氣管道的開斷裂的情況出現(xiàn)，可以說應(yīng)力腐蝕對于油氣管道的運輸安全來說，是非常大的一個挑戰(zhàn)與危威脅。

2.4油氣管道的土壤腐蝕

油氣管道長期埋藏在地表下面，長期與土壤接觸，很容易產(chǎn)生土壤腐蝕。引起土壤腐蝕的原因也比較多樣，其中比較明顯的是水分、空氣、液體，電流等。土壤中的水分、鹽類物質(zhì)、空氣等，在長期接觸油氣管道時，會讓后者產(chǎn)生電解質(zhì)的離子導(dǎo)電特性，造成對油氣管道的腐蝕。土壤中還存在某些比較雜散的電流，這些電流流過油氣管道，也容易發(fā)生電解質(zhì)作用。土壤中還富含細菌等微生物，這些微生物的新陳代謝作用，會造成油氣管道的腐蝕。

3預(yù)防長輸油氣管道腐蝕的措施探討

3.1涂層防護

防蝕涂層作為公認的防護方法已廣泛用于埋地管道的腐蝕控制。涂層作為腐蝕控制的第一道防線，其作用是將管體金屬基體與具有腐蝕性的土壤環(huán)境隔離，同時為附加陰極保護的實施提供必要的絕緣條件。此外，管道涂層在涂裝、運轉(zhuǎn)裝卸、下溝回填以及投產(chǎn)運行后不可避免會出現(xiàn)缺陷。主要做好防蝕涂層、復(fù)合涂層、三層聚乙烯/聚丙烯涂層、環(huán)氧粉末涂層、液體聚氯脂涂層等。

3.2陰極保護

陰極保護應(yīng)用于管道始于上世紀三十年代，到五十年代中期已成為較成熟的防蝕技術(shù)，被世界各國廣泛采用。在我國應(yīng)用也已有五十年的歷史。對于埋地管道陰極保護是作為附加保護方式對涂層破損處的管體金屬提供防蝕保護的。絕大多數(shù)管道工程采用了外加電流陰極保護方式，也有部分管道工程或部分管段采取了犧牲陽極保護方式。具有施工簡單，安裝工作量小，對鄰近地下金屬構(gòu)筑物不產(chǎn)生干擾影響，同時對雜散電流干擾能起到接地排流作用，管理也方便等優(yōu)點。

3.3緩蝕劑防護

緩蝕劑保護是在腐蝕環(huán)境中，通過添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕速度的物質(zhì)以保護金屬的方法。采用緩蝕劑防腐蝕，由于使用方便、投資少、收效快，因而對于燃氣管道的防腐有很廣闊的前景。在緩蝕機理上，緩蝕劑是通過緩蝕劑分子上極性基團的物理吸附作用或化學吸附作用，使緩蝕劑吸附在金屬表面。改變金屬表面的電荷狀態(tài)和界面性質(zhì)，使金屬表面的能量狀態(tài)趨于穩(wěn)定化，從而增加腐蝕反應(yīng)的活化能，使腐蝕速度減慢;被吸附的緩蝕劑上的非極性基團，尚能在金屬表面形成一層疏水性保護膜，此膜阻礙著與腐蝕反應(yīng)有關(guān)的電荷或物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，故能使腐蝕速度減小。

3.4加強油氣管道腐蝕監(jiān)控與管理

在油氣管道的運輸過程中，要加強對管道腐蝕的監(jiān)控與管理，對油氣管道運輸實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，對周邊環(huán)境比較復(fù)雜的油氣管道實行特殊監(jiān)測，實時監(jiān)測，并將這些監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總，形成一套比較常規(guī)的監(jiān)測方法。同時要加強對油氣管道的腐蝕技術(shù)的管理，成了專門部門，研究開發(fā)新的防腐技術(shù)，加強管道的防腐管理，將計算機技術(shù)運用到管道防腐的監(jiān)控與管道當中。

4結(jié)束語

長輸油氣管道的安全是保障我國油氣生產(chǎn)、運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，因此需要對管道存在的腐蝕問題，加以研究，根據(jù)腐蝕的不同成因，進行分類處理，不斷改進防腐技術(shù)，不斷加強管理與監(jiān)控，有效保障油氣管道的運輸安全。

參考文獻

[1] 殷麗秋等.油氣管道的腐蝕行為與防護技術(shù)[J].當代化工，2013（06）.