油田集输管道腐蚀及其防护分析

摘 要：油田油气水集输管道的腐蚀问题一直是油田日常生产中所需要面临的重要问题，尤其是在居民住宅附近的油田管线一旦由于腐蚀出现泄漏，不仅会造成资源浪费，还会造成环境污染，给居民的生活带来安全隐患。本文主要对油田集输管道的腐蚀原因及其防护进行相关探讨。

关键词：油田；管道；腐蚀；防护

1 概述

集输管道是油气储运工程中的重要组成部分，该部分的运行状况对我国油气资源的配送具有直接影响。我国油气运输集输管道的发展速度较快，已逐渐形成了较为完善的运输网络，为我国各行业的发展提供了充足的油气资源，与此同时，集输管道在使用过程中也面临着一些问题，其中，腐蚀问题一直是管道安全运行的重要威胁，也是集输管道运行管理部门工作的重心。

2 集输管道腐蚀问题分析

近年来，我国对集输管道的结构进行不断改进，已经在很大程度上减少了腐蚀穿孔问题，但仍然无法完全杜绝，其主要原因有：

2.1 管道焊接问题 油气管道工程具有工期长、施工复杂的特点，在工程建设过程中需要对各项施工环节进行严格的质量控制，以确保工程质量。以管道焊接为例，在施工过程中，需要对管道焊接处进行处理，这就导致焊口部位的防腐能力较弱，因此更容易出现腐蚀问题，进而导致腐蚀穿孔。当前，集输管道焊口形式为先将防腐底漆或热沥青涂抹在管道焊缝处，然后缠绕塑料胶带并加装保温层，如聚乙烯泡沫；最后，在保温层外侧缠绕胶带，并加热使其融化粘结。在进行这道工序施工时，操作人员的技术水平不同，再加上施工条件的影响，导致焊口环节的施工质量无法得到有效保障。

2.2 管道材料问题 集输管道材料的优劣也是影响管道腐蚀的重要原因，生产商受利益驱使，在生产时没有按照相关规定进行生产，导致管道质量在源头上没有得到有效控制，在使用过程中很容易出现腐蚀。另外，钢质管道即使做好内防腐处理，但处理工艺存在缺陷，导致管道使用寿命较短，容易产生腐蚀穿孔问题。

2.3 防腐失效问题 国内外相关专家对集输管道的腐蚀原因做了深入而系统的研究，结果表明管道腐蚀穿孔问题的发生很大程度是由于防腐层失效而产生的。防腐层有一定的使用寿命，使用至一定程度后会与管道产生剥离，两者之间存在一定的孔隙，使多种化学成分进入从而引发腐蚀。

2.4 集输管道运行环境 首先，油气储运管道埋设在地下，地层土质成分和水体会对管道产生影响。水体变化及其影响可通过专业的检测设备进行检测；而土壤的腐蚀性难以判断。目前采用两种方法对土壤的腐蚀性进行定性的判断，一种是测土壤的电阻，将土壤分为强、中和弱三个等级；另一种是综合评价，将土壤的含水量、酸碱度、电阻率以及土质等要素作为评价依据，把土壤分为强、中、弱和不腐蚀四个等级。其次，温度对腐蚀的影响。温度包括油气运输期间的管道外的环境温度和管道温度。管道腐蚀主要受管道稳度的影响，一般情况下，温度越高，其反应速率越快。因此，高温情况下，油气集输管道的腐蚀速率会加快。

2.5 运输油气成分 集输管道运输油气成分复杂，不同成分的性质不同，对管道产生的影响也存在一定的差异性。油气中含硫化合物较多，就会加速管道腐蚀；二氧化碳溶解产生的碳酸，也能加速管道腐蚀；再加上电化学反应的影响，金属晶格受到破坏，油气管道内壁很容易发生腐蚀。油气管道运输成分的复杂性，决定了其腐蚀是必然结果，只能通过有效措施减缓腐蚀速度，降低腐蚀造成的影响。

3 集输管道防护措施分析

3.1 加工集输管道安全防护管理 首先，施工前应对管道质量进行严格检测，确保施工管道质量、防护达到标准，杜绝不合格产品进入施工场地。其次，施工阶段的管理。施工阶段应加强质量管理，做好管口焊接处理防护措施，对焊接点进行必要的质量检测和安全防护；施工中管道设备的移动要谨慎，防止外界因素对防护层的破坏。最后，使用中的安全管理。利用在线监测设备对集输管道的性能进行实时监测，发现问题，及时采取有效的防护措施，防止问题进一步扩大。

3.2 管道防腐层技术的应用 管道防腐层技术不断发展，熔结环氧、煤焦油瓷漆和聚乙烯等管道防护技术已经得到较为广泛的应用。较常用的内涂层防护技术可使用新工艺，如环氧树脂粉末涂层可采用热喷玻璃防腐的新工艺，使涂层形成可耐300℃的高温层，形成永不老化的玻璃与金属复合的防腐产品，杜绝管道内硫化物等酸性气体与钢质管道的接触。另外，增加防护层也能提高防腐效果，我国在建设“西气东输”工程时，应用了三层聚乙烯防腐层技术，取得了良好的防腐效果。

3.3 缓蚀剂的防护效果 油气管道内壁接触的油气性质较为复杂，为保障油气运输的安全性和畅通性，需要对管道内壁进行防腐处理。油气内含有的腐蚀性介质容易导致管道积水部位发生开裂，为减少该危害的发生，可在管道内使用缓蚀剂，降低管道的腐蚀速度。如GP-1型缓蚀剂已经在多个油气储运工程中得到应用，其防护效果较为理想。

3.4 电化学保护技术 埋设地下的管道除受一般的腐蚀作用外，还会由于电化学反应的发生加快腐蚀速度，此时可将阴极保护技术与防腐层技术联合使用，提高防腐效果。阴极保护技术可分为排流保护法、牺牲阳极保护法和附加电流保护法，主要是利用电化学腐蚀原理进行金属保护的一种防腐技术，其防护效果十分明显，已经在国内数以万计的油气管道中得到广泛应用。如牺牲阳极保护法是根据金属活动性顺序，将被保护金属与另一种可提供电流的金属或合金连接，以降低保护金属的腐蚀速度。

3.5 其他防护技术 加强管道的质量检测，确保施工管道质量达到合格标准；加大新型材料的应用力度，使用玻璃管道、塑料管道、耐蚀合金管道以及镀铝钢管等材料的使用力度；及时对达到使用年限的管道进行更换，减少腐蚀穿孔造成的危害。

4 结语

油气资源是我国工农业发展的基础性能源，我国油气资源分布和需求区域失衡严重，这就需要建设完善的油气运输系统，确保油气运输的安全性和畅通性。集输管道运输是油气运输的主要形式，而腐蚀是影响管道运输安全的重要问题，要解决腐蚀导致的钻孔问题，需要从管道监测、施工控制、工艺创新等多方面进行保护，为油气资源的安全运输奠定基础。

参考文献：

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