油氣儲運中的管道防腐問題研究

李鵬飛

摘要：石油、天然氣是生產、生活常用資源。管道運輸是天然氣、石油的主要運輸方式，管道腐蝕問題的存在增加了管道運輸的不安全性和降低了運輸效率。本文具體就油氣儲運過程中管道腐蝕原因以及管道防腐蝕的相關技術進行介紹。

關鍵詞：油氣儲運;管道防腐;問題

儲運安全和運輸效率是油氣儲運工作的重要指標，管道是油氣儲運的主要方式，對管道的耐腐蝕性提出了更高的要求。而我國油氣生產、儲藏多較為偏遠，環境惡劣且施工環境復雜，再加上油氣自身具有一定的腐蝕性，都容易導致儲運過程中管道出現腐蝕問題。一旦管道出現了腐蝕，可能會導致生產中斷、產品污染、環境污染等間接性損失，產生安全事故等等。在實際儲運工作中，應該高度重視管道防腐蝕工作，以確保油氣運輸安全和效率。[1]

一、導致油氣儲運中管道腐蝕的因素

管道運輸是油氣主要運輸方式之一，且當前我國現有管道多為金屬管道，在儲運過程中容易被腐蝕，長時間會發生穿孔，造成油氣泄漏。加強管道防腐蝕勢在必行，下面具體就導致油氣運輸中管道腐蝕的因素進行分析。

1、運輸環境惡劣

天然氣、石油是重要的能源之一。而當前我國原油開采已經進入中后期，天然氣、石油往往分布在偏遠山區，且地質條件、地理環境較為復雜。運輸環境會對運輸管道產生一定的影響，導致管道被腐蝕。儲運過程中管道周圍的介質、土壤等會對管道產生一定的腐蝕作用，并且溫度、濕度等都會影響管道的耐腐蝕程度，例如高溫會對管道中的恒溫材料產生不利影響，因而影響到管道的腐蝕性;低溫可能會導致管道出現龜裂，防腐涂層的完整性受到破壞，從而導致管道被腐蝕。

2、油氣性質

油氣自身也會對管道產生很大的影響，油氣自身一般具有較強的氧化性，會對管道造成一定的腐蝕。同時油氣中含有一些物質會同管道發生化學反應而腐蝕管道，例如油氣中含有大量的二氧化碳，二氧化碳同管道中的金屬材料發生電化學反應，從而導致管道表面受到破壞，加重了油氣等對管道的腐蝕。

3、管道內因

環境、油氣等對管道造成了一定的腐蝕，但是管道腐蝕還是由其自身質量根本決定的。不同材料、不同制造工藝的管道其抗腐蝕性有了明顯的差別。此外，管道施工過程中的技術水平也影響管道的抗腐蝕性能。為此，為提升管道的抗腐蝕性，在管道施工過程中要優選管道材料、制造工藝，嚴格把控管道施工人員，并嚴格按照相關流程進行施工，以進一步的確保管道的抗腐蝕性。

4、防腐措施不到位

油氣儲運中管道存在著被腐蝕問題很大原因在于管道的防腐層失效。由于技術問題，導致管道防腐層失效，油氣儲運過程中，防腐層的完整性被打破，部分管道出現脫落，將影響整體的防腐效果，天然氣、石油等直接與管道內部發生直接接觸，發生反應，加劇腐蝕現象，可能會造成管道穿孔等。[2]

二、油氣儲運中的管道防腐技術

1、防腐層及襯里技術

添加防腐層是管道主要防腐措施之一，其在管道內壁以及油氣之間添加防腐涂層，有效的隔絕油氣與管道內壁的直接接觸，避免油氣對管道內壁造成腐蝕，避免油氣物質與管道發生化學反應，同時隔絕外部空氣與管道外壁進行直接接觸。此種防腐技術防腐效果顯著，其重點在于確保防腐層的完整性。當前常見的防腐涂層包括石油瀝青、環氧樹脂、環氧粉末等。當前我國最常用的防腐技術為3PE防腐技術，其操作工藝為用聚乙烯膠帶纏繞管道，從而有效的隔絕內部油氣以及外部空氣介質與管道內外壁的直接接觸從而起到抗腐蝕的效果，此技術還能夠有效的解決管道間距問題，且施工工藝相對簡單、易操作。防腐層及襯里技術的應用關鍵在于確保防腐層的穩定性和整體性，以提升管道的抗腐蝕性，確保油氣運輸安全和經濟。我國還要不斷加強防腐涂層材料研發，確保其穩定性、經濟性和環保性。

2、電化學保護技術

電化學保護技術也是常用管道防腐技術之一，電化學保護技術分為陽極保護和陰極保護兩種。陽極保護指的是確保金屬處于穩定狀態而不發生化學反應，在實施過程中通常是外加氧化劑來確保金屬的穩定性。電化學保護常用方法為陰極保護法，其基于電化學腐蝕原理，外加電流、犧牲陽極來保護陰極。應用于管道防腐中就是使管道陰極化，從而實現防腐蝕的目的。陰極保護法在使用過程中必須具備陰極和陽極，同時管道應該成為化學電池的陰極，同時應該有電介質能夠形成一定的導電電路。當前實際應用過程中，通常是防腐層技術和陰極保護技術配合使用，防腐涂層和陰極聯合保護也是當前公認的最佳保護方法。[3]

3、內部防腐技術

油氣中含有的化學物質，如二氧化碳、二氧化硫等會對管道產生一定的腐蝕，容易導致油氣泄漏，同時還會降低油氣質量。而內部防腐技術就針對于油氣中的二氧化碳、二氧化硫等專門采取的防腐措施。其采用一定的緩蝕劑來改變管道中金屬的狀態或者是起到催化作用，來改變腐蝕過程中的化學反應，緩解腐蝕過程，以降低腐蝕率。內部腐蝕技術優點顯著，緩蝕劑用量少且可多次循環利用。

三、針對當前我國防腐技術的建議

1、優選管道材料，控制管道質量

油氣其自身具有一定的特殊性，油氣自身具有高氧化性，能夠同管道發生反應，從而腐蝕管道。因而提升管道的防腐性，除了采取一定的防腐措施外，最為關鍵的是確保管道的質量。首先是優選管道材料，在選擇管道材料時應該選擇焊接性強度大、韌性強以及耐腐性強的材料。此外，油氣管道的外部環境較為復雜，復雜環境中包含了復雜介質，會對管道耐腐蝕性產生一定的影響，在選擇管道材料時應該選擇具有較強的透氣性、較低的透水性的材料。環境溫度、濕度會對管材產生一定的影響，在選擇管道材料時，可以結合儲運區溫度、濕度選擇適宜的管道材料。管道材料能夠耐高溫和低溫，在低溫環境下不產生龜裂問題，在高溫環境中能夠保持穩定，不變形，不快速老化。在管道生產期間，要對材料質量進行嚴格把關，以有效的避免劣質材料進入生產間。此外，在選擇管道時還應該注意管道管壁的厚度以及管道的直徑等，儲運過程中油氣會對管壁產生一定的壓力，管道過細則容易影響油氣的速度，也增加管道和油氣之間的摩擦，加重腐蝕作用，因此管道建設過程中應該科學的選擇管道的直徑和管壁厚度，以此來降低油氣和管壁發生反應，從而有效的避免管道摩擦。[4]

2、充分借鑒國外先進技術

當前我國油氣防腐技術水平與國外相比仍舊存在一定的差距，防腐涂層質量不穩定、成本較高等問題依舊存在。為此，我國應該加強與國外先進國家的學習和借鑒，以不斷提升防腐涂層的穩定性和降低成本。加強學習先進國家的經驗，不斷創新研發防腐涂層，在研發防腐涂層時要綜合考慮涂層的穩定性、經濟性以及環保性。此外，在研究過程中應該不斷的精進涂敷工藝，借助先進工藝來均勻涂敷涂層，以確保涂層的穩定性和可靠性。

四、總結

能源將直接影響經濟發展和社會進步，石油、天然氣是我國重要能源，儲運過程中管道腐蝕問題嚴重影響油氣的安全性和經濟性。加強管道防腐問題研究意義重大，管道腐蝕是由多種因素導致的，包括內部因素和外部因素。油氣儲運工作中要加強管道腐蝕諸因素的管理，優選管道材料、確保管道質量，采用防腐涂層進行防腐保護，運用陰極保護法來降低腐蝕等，能夠最大限度的降低管道的腐蝕率，以此來確保油氣運輸的經濟性和可靠性。[5]

參考文獻：

[1]?? 吳琳，張姍姍，劉海濤.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].數碼設計（上），2020，9（2）：161.

[2]?? 王浩天.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].云南化工，2020，47（1）：176-177.

[3]?? 劉國華.油氣儲運中的管道防腐問題的相關研究[J].化工管理，2018，（12）：191.

[4]?? 魏琦，洪豆.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].中國化工貿易，2017，9（28）：9.

[5]?? 包鵬.油氣儲運中的管道防腐問題研究[J].石化技術，2019，26（9）：232-232，243.