淺析油田供熱管線的腐蝕與防護

周紅霞

（大慶油田第四采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163000）

1 油田供熱管線常見腐蝕類型與形成原因

1.1 微生物腐蝕

微生物腐蝕是一種由土壤中菌類物質主導過程的腐蝕類型，通過與管線接觸，發生化學反應，增強土壤H+濃度，多發生于密實粘土等土壤環境中，繁殖與發育依靠鐵、硫等元素的參與完成，待鐵、硫元素發生氧化還原反應后，金屬管線外層則被腐蝕物質包裹[1]。

1.2 電池腐蝕

電池腐蝕有兩種類型，一種是微電池腐蝕，另一種是宏電池腐蝕。其中微電池腐蝕是指由鋼體提供陰極與陽極電池發生腐蝕問題，其中腐蝕的鋼體僅為陽極部分，表面被鐵元素氧化物覆蓋。這類腐蝕問題出現的主要原因是鋼材的內部微觀結構本身存在分布不均勻問題，長期在復雜的土壤環境中，其均勻介質部分發生腐蝕。

宏電池腐蝕是指有著明確區分陰極與陽極區域的電池發生腐蝕，發生主要原因是受地質條件的影響，土壤透氣性決定著管線周圍環境的物理化學反應情況，當管線兩側端部出現明顯電位差異，則將出現腐蝕，該類腐蝕問題危害更加嚴重，易造成管線穿孔泄露，影響油田生產安全性[2]。

1.3 雜散電流腐蝕

流散于大地中的電流統稱為雜散電流，其可導致土壤下管線被腐蝕，又被稱為干擾腐蝕，通常在特定的腐蝕條件下發生，發生概率較低，油田管線做好基礎防護則可降低影響。

2 油田供熱管線腐蝕問題防護策略

2.1 做好管線表面防腐預處理

通過在油田管線表層外涂抹防腐材料是提升管線耐腐蝕能力最直接、有效的方法之一，其中常見涂抹材料主要有以下幾種：（1）瀝青類。石油瀝青的主要構成成分是烷烴類元素，其吸水性差，無法與水相容，且可有效抵抗酸性、鹽性、堿性物質的侵蝕，作為油田管線表層防腐可起到屏蔽陰極剝離效果，但是該類材料由于機械強度較低，在復雜外部環境下易破損、本身的熱穩定性也較差；（2）環氧粉末。該類物質為市場上新型熱固涂料，其具有優秀的物理化學性能，增強陰極保護強度，抗磨損性能較差，但因油田管線需額外增加陰極防護措施，該類材料在油田管線防腐的應用頻率逐步提高；（3）夾克。該材料常用于剛才外防腐，通過外熱擠涂，形成聚乙烯復合管，起到保護作用，被廣泛應用惡劣地質環境中。

2.2 增設外部防護設施

該方法在管線外部增加防護層，以實現防腐目標。如常用玻璃纖維，其不僅可以起到保護管線材料，也可保護管線表面防腐層，綜合提升整體防腐強度，也是目前油田管線防腐中使用最多的方法之一。玻璃纖維又被稱作玻璃鋼，采用玻璃纖維增強塑料形成對泡沫保溫層的防護。此外，增加外部保護層還可利用無堿玻璃纖維無捻粗紗浸漬199#不飽和聚酯樹脂，通過機械濕法在玻璃纖維表面纏繞，實現玻璃纖維固化，其材料本身由反丁烯二酸酐以及二元醇等元素縮聚而成，制作過程中增加了苯乙烯以及阻聚劑，可規避蒸汽以及溫度的影響，且抵抗酸性、堿性物質能力強，也具有理想的介電性能。

2.3 電化學防護方法

電化學防護法主要是通過對陰極與陽極的保護實現防腐效果，由于金屬材料管線本身屬于單質不能得電子，將電化學裝置安裝在需要被保護的金屬上，通過還原反應，則可規避誘發腐蝕的原電池反應。

其中陰極保護方法為：犧牲陽極或外加電流進行保護，前者則通過安裝原電池裝置，利用易失電子金屬與被保護對象形成新的原電池，新原電池中，被保護金屬以及易失電子金屬則成為陽極，而原金屬則成為陰極。后者則是聯合電解裝置，利用電源負極連接被保護對象，使惰性電極成為陽極，在電壓充足情況下，則可避免腐蝕問題發生。

陽極保護方法為：借助陽極極化，使金屬構件進入到穩定鈍化區，阻礙與抑制陽極溶解，規避腐蝕問題。

3 結語

綜上，目前油田供熱管線腐蝕問題嚴重，防腐問題也成為油田日常工作的重要事項之一，需尋求有效、可靠、穩定的方法，實現有效防護，以減少腐蝕對油田正常生產的影響。因此，油田需對管線所處環境進行全面分析，確定常發生腐蝕類型與腐蝕原因，選擇針對性方法，以提升防腐效果與質量。