淺析石油管道工程的防腐技術

劉驍

摘要：石油管道在運行下受到土壤環境、管道材質等多方面影響容易存在腐蝕問題，這種現象嚴重威脅石油輸送質量安全。文章通過對石油管道腐蝕問題進行分析，探討防腐技術的具體應用。

關鍵詞：石油管道;管道工程;防腐技術;管道防腐

引言

防腐性能對管道防腐設備的使用壽命具有決定性作用。現階段，我國許多石油管道都存在一些問題，為了有效解決這些問題，還應做好防腐工作，盡量減少腐蝕現象。

1石油管道腐蝕的具體原因分析

1.1化學腐蝕

石油管道主要以鋼材為主要制作材料，內部包含鐵等多種活躍金屬，石油或者其他化學物質與金屬接觸之后，會發生較為激烈的化學反應，進而引起管道腐蝕。同時，石油管道建設中，部分管道會暴露在外界環境中，而空氣當中包含多種元素，如氧氣、二氧化硫等，這些物質也會與暴露在外的管道發生化學反應，引進管道腐蝕。除此之外，高溫環境下，石油管道當中的活躍金屬會發生氧化反應，同樣也會引起管道腐蝕，上述的一些現象都是化學腐蝕的常見表現形式。

1.2電化學腐蝕

由于電化學反應導致石油管道腐蝕即是電化學腐蝕，是因為管道中所包含的金屬和電解質接觸之后造成的。作為金屬管道，石油管道表面具備吸附作用，在相對潮濕的條件下，其表面會出現很薄的水膜，管道表面上的金屬和水相接觸而出現電化學反應，比如說其中所包含的鐵元素電解為游離的鐵離子;另外還會形成很多電子，隨著鐵離子進入水膜而慢慢移向雜質，從而出現氧化反應，產生紅褐色鐵銹。

1.3微生物腐蝕

據實踐調查可知，石油管道腐蝕問題當中超過30%的腐蝕現象與微生物相關。石油管道長期封閉在地下，土壤內當中含有大量的不同種微生物，其與管道外壁的長期接觸，會造成石油管道外部發生腐蝕問題，即使微生物只能在管道表面進行活動，也會增加管道外部腐蝕的幾率，從而產生點狀腐蝕問題。這種點狀腐蝕問題雖危害面積小，但是長期不處理也會對石油管道造成嚴重的損壞，從而產生不可估量的經濟損失。

2石油管道防腐中存在的主要問題分析

2.1侵蝕管道防腐設備的程度大，縮短其使用壽命

在石油管道工程建設中，技術人員應對管道防腐技術性能進行全面掌握，同時根據實踐經驗，深入研究石油管道工程建設的特征以及防腐設備的使用功能，以便能對石油管道工程防腐設備進行科學、高效地使用。在施工過程中，施工單位應對經濟、社會效益進行高度重視，避免盲目地使用防腐設備，減少工作人員的工作量。如果出現上述問題，則會導致管道防腐設備被嚴重侵蝕，同時在很大程度上降低防腐設備的使用效率，甚至會縮短防腐設備的使用壽命。

2.2缺乏合理的石油管道防腐管理機制

當前，我國還并沒有形成完善的石油管道工程建設管理體制。一些施工企業在進行石油管道防腐工程建設過程中，也沒有建立起合理的、完善的管道防腐管理機制，導致石油防腐管道建設管理與實際工程建設出現了脫節現象。此外，在具體施工過程中，相關管理人員自身的專業技能相對比較匱乏，從而導致在實際進行石油管道防腐設備管理的過程中出現了混亂的現象，相關人員的管理業務開展也不熟悉，這也給石油防腐管道工程施工但順利進行帶來了一定的困擾。石油管道防腐施工設計了多個環節，而且整個管理程序非常復雜，這也是導致我國目前針對石油管道防腐管理效率相對較低的主要原因[1]。

3石油管道工程的防腐技術的應用分析

3.1緩蝕劑防腐技術

緩蝕劑作為一類防腐材料，石油管道運輸過程中，為了規避管道腐蝕問題，一般會考慮在石油當中添加適量的緩蝕劑。同時，緩蝕劑本身具有生產成本低的優勢，將其添加到石油當中，并不會增加過多的石油運輸成本，且可以有效規避管道腐蝕問題，具有較高的經濟效益。但是不可否認的是緩蝕劑的添加，也具有較大幾率引發一系列問題，若后期維護工作難度加大。之所以如此，是因為石油管道本身制作材料復雜，單一的緩蝕劑只能防止單一金屬的腐蝕，而無法防止各類金屬材料的腐蝕問題，從而使得石油管道防腐效果欠佳。因此，緩蝕劑防腐技術的應用具有一定的局限性，廣泛應用在短程石油管道防腐中[2]。

3.2陰極保護技術

陰極保護非常普遍的運用于電化學腐蝕的預防工作中，通常來說借助于強制電流法，應用陰極保護的過程中需選擇活潑性金屬，如此一來若出現化學反應也能夠讓這部分活潑性較強的金屬優先反應，如此一來即可對陰極金屬起到保護效果，避免石油管道發生電化學腐蝕現象。與此同時，選擇材料的過程中還應當設計壽命相匹配的輔助陽極系統，亦或是對陽極系統第一時間進行更新，如此才可以確保電化學反應能夠按照預期設計進行，提升防腐效果。

3.3電化學技術

由于金屬管道表面具有吸附作用，當管道處于較為潮濕的環境中時，管道表面會進行水分吸附，并在管道外部形成一層較薄的水膜。此時管道表面金屬會與水中雜質進行接觸，進而產生電化學反應。發生反應后，金屬中的鐵會被電解成鐵離子，并進入到水膜之中。當鐵離子進入到水膜后，會向雜質方向進行移動并發生氧化反應，生成氫氧化鐵等物質。這些物質吸附在金屬表面便會形成紅褐色鐵銹，而這也是管道腐蝕問題產生的主要原因。目前較為常見的電化學技術主要分為陰極保護技術以及陽極保護技術2種。技術應用時，會通過在管道外部加設電流的方式，改變電解質陰陽極，進而對離子產生形成有效控制，達到預期管道防腐保護要求。其中陰極保護會通過在管道回路中加入直流電的方式，將管道變成陰極，對管道形成保護。此種保護方式適用范圍較廣，且具有保護周期長以及對環境條件要求低等特點，在多數管道保護工程中均可使用[3]。

3.4涂層防腐技術

涂層防腐技術在石油管道防腐安全施工中的應用，具體包括三方面的內容，第一，無機非金屬防腐，這種防腐安全技術廣泛應用在現代石油管道防腐施工中，具有抗高溫、耐氧化、抗腐蝕性等優勢。一般而言，無機非金屬防腐的使用主要包括搪瓷涂層、玻璃涂層等幾種應用方式。基于抗腐蝕能力角度而言，搪瓷涂層在實踐中的應用，表現的效果更加，適用在鋼制石油管道的表層。而玻璃涂層在實踐中的應用，優勢集中體現在密閉性、抗磨性，正因如此，該項技術適用在石油管道內層。第二，3PE涂層。這類防腐材料是一類復合型材料，內層材料以環氧粉末為主，而表層材料主要以聚乙烯復合材料為主。這類防腐材料在實踐中的有效應用，展現了超強的機械性以及防腐性，在石油管道防腐施工中，適宜在石油管道外部推廣應用。近些年來，伴隨科技的發展，我國已經研發出耐高溫熱噴玻璃涂層的防腐技術，在石油管道防腐安全施工中具有廣闊的前景。第三，無溶劑環氧涂層，這類防腐材料廣泛應用在石油管道內層防腐施工中，具體操作過程中可與石油內的部分雜質發生化學反應，可規避石油對石油管道內層的腐蝕作用，這種防腐施工除了保護石油管道之外，還可以通過化學反應減少石油原料中的雜質，從而有助于提高石油質量。

結語

綜上所述，石油管道防腐管理工作非常重要，從當前的實際情況來看，在防腐工作中依舊還表現出一些問題，石油企業要引起充分的重視，不僅要深入研究應用各種防腐技術，結合實際情況選用最佳的防腐技術措施，以提高管道防范性能，減低安全事故的產生。

參考文獻

[1]焦德武.石油管道防腐中的問題及解決策略[J].全面腐蝕控制，2019，33（05）：96-98.

[2]陳曉文.淺析石油管道工程的防腐技術[J].中國新技術新產品，2018（14）：35-36.

[3]薛紹須，劉超.石油管道的腐蝕工作現狀及解決對策[J].設計通訊，2018，44（07）：27.