油氣儲運管道防腐技術的現狀與應用

楊福，安龍生，王正偉，周家堯，李博涵

(國家管網集團西南管道有限責任公司蘭成渝輸油分公司，四川 綿陽 621700)

0 引言

現階段，隨著我國社會的不斷發展和進步，科學技術發揮了不可或缺的作用和影響，為油氣儲運領域的發展注入了源源不斷的生機與活力。但是，由于社會競爭力的不斷加大，傳統的油氣儲運防腐技術很難滿足社會發展的實際需要，由此可見，技術的先進性顯得愈來愈重要。與此同時，從當前油氣儲運領域的發展現狀來看，仍然面臨著諸多問題尚未得到有效的解決。特別是針對管道防腐方面，仍需對該領域的發展繼續鉆研，因為如果發生油氣泄漏情況，危機自身及他人的生命安全，為油氣儲運造成極大的安全隱患，導致安全事故的發生。基于此，進一步加強管道防腐技術的研究與應用是當前該領域必須解決的重點問題和難點問題，防腐技術迫切需要進行全方位、多層次、多角度的革新，做到局部和整體的防腐，優化防腐技術，提高油氣儲運的安全性、高效性、持久性。

1 油氣儲運管道防腐技術的相關概述

1.1 油氣儲運中進行管道防腐的必要性

眾所周知，油氣管道工程是我國重點發展的一個項目之一，承擔著油與氣的儲存與運輸工作，涉及領域十分的廣泛，主要分為處理、凈化、加熱、儲存、運輸五個環節。且在現代化經濟與科技迅速發展的社會背景下，人們對油氣資源的需求量正呈現不斷上升的趨勢，在這樣的大環境下，也極大推動了我國油氣領域的相關發展，油氣領域面臨的既是機遇也是挑戰。但是，在實際的發展過程中，由于油氣管道本身就具有一定的安全隱患，很多油氣都存在易燃、易爆、有毒、腐蝕等特性，特別是在長時間的運作下，導致在實際的運輸過程中經常會發生一些安全事故。而通過進一步加強防腐工作，切實提高防腐技術，可以在很大程度上加強對管道的保護作用，保障油氣運輸的安全性。

與此同時，由于油氣管道通常鋪設在地下，且管道建設本身就具有一定的系統性、復雜性和難度性，因此，在實際鋪設的過程中，管道受客觀因素的影響較大，導致運輸過程中的安全隱患問題和安全事故屢見不鮮。除此之外，管道防腐作為運輸的重要媒介，承擔著經濟發展和攻擊需求的重擔，管道的安全問題不容忽視，通過進一步加強防腐工作，提高防腐技術，對進一步促進油氣領域的發展，保障油氣安全運行，以及推進油氣儲運改革發展有著積極的意義和深遠的影響。

2 油氣儲運管道防腐技術的現狀

近年來，國內外在管道防腐層技術問題上的熱度不斷上升，受到了社會各界的廣泛關注與支持，在這樣的大趨勢下，對防腐技術也有了更高層次的要求和標準。與此同時，無論是防腐的材料，還是防腐的技術都取得了顯著的發展，防腐性能的新技術、新工藝、新理念不斷涌現。但是，從當前管道防腐的實際成效來看，仍然面臨著諸多棘手問題。且防腐層技術作為油氣管道儲運的基本保障，防腐的質量和效率將會對整體的儲運造成直接性的影響，因此，進一步延長管道使用壽命，提高防腐性能，以及充分了解和應用防腐層技術是現代化油氣儲運領域的機遇和挑戰。基于此，為了進一步保障油氣管道的順利運行，切實解決和提高防腐技術是至關重要的，必須充分圍繞防腐問題開展研發，從防腐的角度出發去分析問題和解決問題，在發展的過程中不斷地積累經驗和總結經驗，從而順應時代發展的潮流，緊跟時代發展的步伐，使得管道防腐技術能夠切實地滿足油氣管道的相關需要，提高實際的應用成效，從而為油氣管道領域的發展提供更大的經濟效益和社會效益。總而言之，管道防腐是當前油氣領域發展過程中的重點問題和難點問題，相關領域必須予以充分的重視，切實加強管道防腐的實際成效，加強管道保護，提高耐腐蝕性，更好地保障油氣領域的高質量發展[1]。

2.1 油氣儲運管道腐蝕影響因素分析

2.1.1 外部因素

管道的腐蝕往往受到多方面因素的影響，其中外部因素占據主導地位，對此，相關領域必須予以充分的重視。通常情況下，油氣儲運管道腐蝕的外部因素主要包括大氣腐蝕、土壤腐蝕、細菌腐蝕、散電流腐蝕、氣候腐蝕六大類。與此同時，隨著管道的長時期、不間斷的使用，也會導致管道本身發生一定的磨損，故而對其自身的使用壽命和性能造成了極大的影響，由此可見在管道的長時期使用下，管道的外部環境也會受其影響而發生相應的改變，從而導致不同程度的腐蝕，具體內容如下所示。

(1)大氣腐蝕

眾所周知，大氣中含有大量的水蒸氣，而這些水蒸氣受環境的影響較大，會使得金屬表面通過冷凝的方式形成一種水膜，且這種水膜其自身的特殊性可以將空氣以及空氣中的其他雜質進行溶解，可起到電解液的作用，從而使得金屬的表面發生電化學腐蝕。

(2)氣候條件

氣候條件也是油氣儲運管道腐蝕的一個重要外部因素，且該因素具有很強的不確定性。據可靠資料表示，在非潮濕環境中，發生腐蝕效應的幾率相對較低，一旦濕度超過80%，腐蝕的速度會大大上升，從而導致管道的腐蝕現象，甚至出現管道架空，非常不利于油氣儲運的順利開展[2]。

(3)土壤腐蝕

通常情況下，為了進一步減少地面的管道鋪設所占用的土地面積，通常將有些管道埋在地下，而土壤作為地下的重要組成部分，將會對管道造成一定的影響。與此同時，土壤中的顆粒物也會受到空氣的影響，從而發生相應的化學反應，通常也具有電解質的特征。

2.1.2 施工因素分析

管道的腐蝕問題與施工的質量息息相關。眾所周知，油氣管道的建造具有一定的復雜性和難度性，這就導致施工過程中具有很大的不確定因素，從而對管道造成不同程度的腐蝕。在實際的施工過程中，管道的材料、施工材料、施工人員和施工技術等均是影響施工因素的組成部分。其中，由于施工人員自身專業性不足，規范性缺失而引發的施工問題，也是導致油氣管線發生腐蝕的重要因素。除此之外，在技術人員水平高低以及細節把控的情況下，仍然會存在一定的安全隱患，從而加劇整個運輸過程中的風險性，造成嚴重的不良后果[3]。

2.1.3 管道自身的因素

眾所周知，不同的油氣管道類型要有不同的管道管理方式，且不同的管理方式要根據具體情況具體分析。與此同時，從管道內壁的腐蝕情況來看，主要分為水腐蝕和介質腐蝕兩大類，這兩大類屬于兩種不同的腐蝕過程，具有明顯的差異性。目前，在經濟與科技的不斷發展下，極大豐富了油氣管道的使用和選擇，無論是在管道類型還是管道材料方面都有著很大的選擇性和差異性。與此同時，油氣主要是由甲烷和乙烷兩部分組成，因此具有一定的特殊性，屬于一種易燃、易爆物質，在實際的運輸和儲存過程中，本身就具有一定的危險性，一方面會對管道內部造成嚴重的腐蝕，導致油氣泄漏；另一方面，一旦處理不當，就會引發安全隱患問題和安全事故，嚴重的威脅社會環境和相關工作人員的生命安全。

2.2 油氣儲運中存在的內部問題

首先，由于油氣儲運的管道通常處于地下，各管道之間聯系緊密，錯綜復雜，且受科技和人為因素的影響，在實際的運輸過程中，很難對其運行的實際狀況進行直觀的了解，從而導致一些防腐層受地下環境的影響發生腐蝕，在脫落的過程中難以及時的發現和解決；其次，目前我國針對油氣儲運的分類，沒有做出清晰明確的規劃，一方面受到了管道的限制；另一方面受到了條件的限制，導致同一管道運輸多種氣體的現象屢見不鮮。也正是由于多種氣體的混合和相互作用，導致其本身的性質發生了很大的變化，加劇了管道的腐蝕速度，具有一定的不可控性，是當前油氣儲運過程中的一大重點問題，對此相關領域必須進一步予以充分的重視[4]。

2.3 油氣儲運中存在的外部問題

現階段，在社會不斷更新變化的社會背景下，人們的生活水平得到了顯著的提高，故而對油氣的需求量也獲得了顯著的提升。因此，進一步擴大油氣儲運的經營，優化產業結構，擴大產業規模，增加產業數量就顯得極為重要，與此同時，全方位的優化和升級也是取得核心競爭力的關鍵所在，是我國油氣儲運行業未來發展的必然趨勢和必然結果。然而，在實際的施工過程中，管道建設和施工的方式方法，常常受到地區經濟、基礎設施的完善性、地質、氣候環境等方面的影響。在此基礎上，從當前油氣運輸的實際現狀來看，其涉及到的領域十分廣泛，其整個工作流程相對復雜，具有系統性、綜合性的特點，因此在實際的工程質量監督和管理過程中，具有一定的挑戰性和難度性，很多實際的項目和制度都難以落實，導致安全隱患和安全事故問題屢見不鮮，極大阻礙了我國油氣儲運領域的發展。除此之外，由于油氣管道處于地下的特殊性，使得管道的外壁受到一定的腐蝕，從而在運輸的過程中導致泄漏問題的發生，一方面極大影響了自身的經濟效益和社會效益；另一方面加劇了安全隱患，危及到了整個油氣運輸事業的發展[5]。

3 輸油管道防腐蝕技術應用

3.1 輸油管道防腐涂層技術

隨著科技不斷發展，傳統管道防腐涂層技術相對單一，難以切實地符合現代化社會的發展需要。與此同時，油氣運輸管道的防腐技術作為油氣運輸管道正常運行的關鍵所在，必須切實解決當前在技術上面凸顯的不足和缺陷。例如熔接環氧技術與聚乙烯防腐技術，主要是通過對化學中電化學腐蝕原理的運用，充分借助了犧牲電極中的陽極來保證陰極的金屬管道不受腐蝕。這兩項技術在西氣東輸工程中占據主導地位，有著不可或缺的作用，應用效果顯著。

3.2 輸油管道緩蝕劑技術

在油氣儲備運輸項目中，腐蝕是當前油氣儲運過程中的重點問題和難點問題，基于此，相關領域及其工作人員必須加強對腐蝕的重視程度。隨著我國科技的不斷推進，緩蝕劑逐漸出現在了人們的視野。該技術是一項巨大性的突破和進展，從本質上打破了傳統防腐技術的思維理念束縛，具有非常重要的技術價值和現實意義。其優點主要表現在可控性強，剛度適中，延展性好，抗腐蝕性強，操作簡單快捷，應用范圍廣[6]。

3.3 輸油管道陰極保護技術

陰極保護技術是油氣管道防腐中應用最為廣泛的一種技術，受到了社會各界的廣泛關注與支持，應用效果顯著，且受到的局限性較少。與此同時，陰極保護技術從大體上可以分為犧牲陽極保護陰極和附加電流保護陰極兩大類，其基本原理主要是利用了不同金屬的氧化還原性特點，使其進行充分的電化學反應，達到減少陰極數量的目的，從而將其結構進行深度的處理，形成一個有型的保護體系和結構。總而言之，通過科學有效地應用該技術，可以大大提高管道的抗腐蝕性、安全性和可靠性。

3.4 液體環氧的防腐技術

液體環氧涂料技術是一種新興的防腐技術，主要適用于一些不方便上涂的管件與埋地閥門等。與此同時，液體環氧涂料技術還可以應用在一些不利于操作的彎頭或者是補口處，從而形成一個比較完整的、性能比較一致的防腐體系。目前，我國針對彎頭或者補口的新型材料，主要是固體的聚脲防腐材料以及聚氨酯防腐材料，其特點表現在方便快捷、噴涂和刷涂選擇靈活、成本低、附著力好等特點。

3.5 高固體份涂料技術

現階段，我國的環境問題日趨嚴重，為了進一步迎合環境保護的發展理念，在自身發展的同時兼顧環境效益，更好地保障自身發展的可持續性，就必須立足環保的發展角度進行創新。而高固體份的涂料技術的出現，是一項良好的開端。目前，高固體份的涂料在市場的反饋良好，取得了階段性的成效，受到了社會各界的廣泛關注和應用，特別是在一些重防腐技術的領域中，取得了顯著的發展。由此可見，高固體份涂料的應用是社會發展過程中的新的發展方向，具有良好的前瞻性。

3.6 內防護技術

3.6.1 化學藥劑

使用化學藥劑進行管道防腐也是一種較為常見的技術措施，其中應用較廣的化學藥劑有緩蝕劑、除氧劑等幾種。緩蝕劑的防腐原理是在油氣儲運管道的表層形成一層沉淀膜，降低了金屬管材表面的活化能，從而達到了抑制腐蝕速率的效果。除氧劑主要應用于管道內壁，由于油氣儲運管道投入使用后，內部相當于一個封閉環境，使用除氧劑可以將管道內部氧氣吸收，降低了氧化反應，也是一種降低腐蝕速率的有效措施[7]。

3.6.2 襯里技術

使用一些非金屬材料，粘附到油氣儲運管道的內壁上，形成一個高強度的內襯層，達到防止管道內壁腐蝕的目的。與內涂鍍層相比，襯里技術的優點在于可供選擇的內襯材料更多，常用的有聚氯乙烯塑料材料、玻璃鋼材料以及高彈性橡膠材料等[8]。

4 油氣儲運管道防腐技術的發展方向

現階段，經濟全球化為油氣儲運領域帶來了廣闊的發展空間，與此同時，隨著社會需求不斷增多，市場經濟下，進一步提高油氣儲運管道防護技術的先進性、科學性就顯得尤為重要，從而更好地立足自身發展，適應現代化經濟的發展需求，提高經濟效益和社會效益。在此基礎上，為了迎合現代化的發展，迎接新時代機遇油氣運輸管道防護技術的挑戰，就必須樹立良好的前瞻性，緊跟時代發展的步伐，與時俱進。

4.1 材料的選擇

材料作為油氣管道質量的核心與基礎，將與管道的抗腐蝕性能息息相關。近些年來，隨著我國工業化的不斷發展，城市化進程不斷加快，所帶來的環境問題也愈發嚴重。對此，相關領域必須予以充分的重視，切實重視材料的選擇、購買和使用，保證材料的科學性和合理性，切實保障材料的質量問題符合國家的相關規定和標準。

除此之外，針對管道的設計和鋪設，也必須根據實際情況展開具體的分析。例如，在實際鋪設過程中，要選擇韌性較好、焊接性強和耐蝕性高的管道，以有效提高管道的防腐能力。與此同時，必須加強對材料粘合度、透氣性、滲水性和絕緣性等特點的分析，達到延長使用壽命，最大化保障管道實際成效的目的。

4.2 先進技術的運用

先進的技術是解決管道腐蝕的強有力保證，因此，在實際的油氣儲運工作中，進一步擴大人才儲備，積極開發和引進新技術、新工藝、新思想、新理念，加大創新力度和實踐力度。與此同時，要積極開展防腐技術的研究，擴大防腐技術的應用范圍，提高實際效果，促進油氣儲運管道防腐技術水平不斷提升[9]。

5 結語

綜上所述，在中國經濟與科技迅速發展的社會背景下，極大地推動了中國油氣儲運領域的發展。與此同時，隨著社會競爭力的不斷加大，也就意味著油氣儲運領域將面臨著更大的機遇與挑戰，在這樣的大環境下，油氣運輸技術的進一步升級與完善將直接關系到自身的核心競爭力。

而管道防腐技術是油氣儲運過程中的一項重要組成部分，管道作為運輸的重要媒介，對進一步保障油氣的順利運輸有著積極的意義和深遠的影響。由此可見，油氣運輸的進一步發展是社會發展下的必然趨勢和必然結果，加強管道防腐技術的探究是當前油氣儲運行業發展的核心所在，科學有效地提高管道防腐技術是當前油氣儲運領域發展過程中的重中之重。基于此，相關領域必須予以充分的重視，旨在更好地發現問題、分析問題和解決問題，切實保障和推進我國油氣儲運領域的發展。