油气管道腐蚀检测技术与防腐措施

油气管道腐蚀检测技术与防腐措施

吴贵飞

中油抚顺石化设备技术开发有限公司辽宁抚顺113001

摘要：油气的输送主要依靠的油气管道，可是在运输过程中总是会出现腐蚀现象，给油气管道造成了很大的损坏，甚至还有可能引发一定的安全事故。这一问题成为油气行业最受关注的一个问题，所以需要投入大量的人力物力和财力。本文主要对油气管道的腐蚀机理，腐蚀原因，相应的检测技术和防腐措施进行了一定的探讨。

关键词：油气管道；腐蚀；检测技术；防腐措施

在油气管道使用过程中的一个重要问题就是管道的防腐，国内外众多专家致力于油气管道的防腐研究，防腐检测技术和防腐措施也随着研究的深入而逐步发展和进步。

1油气管道腐蚀的类型和机理

油气管道施工需要较高的技术，且耗时较长，从国内油气管道运行后的统计数据可看出，通常一年之后会出现腐蚀穿孔，影响了油气输送，并且油气的泄漏会带来很大的安全隐患。油气管道腐蚀是管道材质接触空气后产生的反应，从腐蚀机理上看主要包括氧气腐蚀、硫化氢腐蚀和土壤腐蚀。管道材质通常为铁，在油气水分子和氧气共同作用下会产生铁锈，腐蚀速度会随着时间推移而加速。硫化氢具有较高的可燃性和酸性，易溶于水而形成硫化氢水溶液，管道在此弱酸环境下会出现较为严重的腐蚀。埋地油气管道会受到土壤杂散的电流、含水量、酸碱度和湿度等因素影响，两者因电位差的存在而导致管道腐蚀。要想减少管道的腐蚀，首先，在生产管道的过程中，影响管道使用寿命的基本因素是管道质量，不达标的产品在使用过程中，更容易出现内外壁的开裂和腐蚀；其次，管道的材质。钢制管道有着较高的非金属含量，埋地施工后更容易与油气以及周边环境产生化学反应，导致了管道的腐蚀开裂；第三是自然环境的影响。管道所处环境的温度、水分和土壤都会造成影响，在施工过程中不能正确处理环境因素带来的影响就可能导致管道使用中问题的发生。

2油气管道的腐蚀检测技术

2.1CCTV摄像技术

油气管道的腐蚀会破坏其正常的性能，这就需要科学的检测技术来动态地了解腐蚀情况和腐蚀位置。CCTV摄像机技术的应用，可以很好地实现对管道内壁的动态整体检测。该技术主要是利用摄像机对管道中的光阑进行成像，并将成像数据保存到计算机上。技术人员通过对这些图像进行定量分析来识别缺陷，实现动态监测，提高腐蚀检测的准确度和速度，为自动检测提供依据。

2.2漏磁检测技术

该技术在管道检测中具有悠久的应用历史，其特点是易于掌握和使用。石油和天然气对钢管和钢筋有不同的腐蚀速率。漏磁检测器由处理仪器、传感器和电池组成。钢管的缺陷会产生不同的磁导率。管的不同部分之间的差异将通过传感器反映在计算机上。在此基础上，技术人员可以判断腐蚀和腐蚀位置。

2.3超声波检测技术

管道内壁的腐蚀程度和位置不同。当进行超声波检测时，声波会有一定的时间差。超声波将被探头收集和接收。通过对这些数据的分析和研究，可以判断腐蚀状况。超声波检测技术的优点是检测数据简单，测量精度高，不再需要后续的测量和检查。该技术对设备有很高的要求。在目前的发展状况中，它通常用于大直径厚壁管的管道检测。传输过程需要一定的介质，这就限制了其应用的可靠性和范围，需要推广。此外，超声波检测技术不能保证管道出现裂纹时检测数据的准确性。除上述三种检测技术外，还有涡流检测技术、体电容法和变频频率选择技术。从这些技术的优点和缺点来看，它们有各自的优点和各自的环境，如人体的容量，这是一个有限的传输距离，需要一个更高质量的检查员来操作。频率选择性频率检测技术不能应用于长距离检测。这种检测方法的优点是检测速度快，操作方便。

3油气管道的防腐措施

3.1合理应用防腐层和阴极保护技术

防腐材料的选择对油气储运管道的质量有很大影响，应该按照国家现行规范并结合外部环境和输送介质特点对防腐层进行经济比选，在此基础上选择防腐性能经过实践证实的材料，例如双组分液体环氧涂料，此材料有很好的吸附力，能够很好的吸附在涂层表面，还有很好的耐磨力、具有较强的抗腐蚀性，能够抵挡住强酸、强碱的腐蚀。此材料还有很高的耐受温度，能运用于高气压高温管道。正确合理选择防腐层材料可以确保油气管道的安全使用，延长管道寿命，保证油气的正常输送。在油气储运管道防腐技术中，广泛采用阴极保护和涂覆管道防腐层相结合的方法，显著提升管道防腐效果。阴极保护技术包括排流保护（急性排流、直接排流、强制排流等）、牺牲阳极保护和外加电流保护，运用电化学原理，合理选择阴极保护方式才能保证良好的防腐效果。阴极保护系统外加电流为被保护的金属管道提供保护电流，使被保护管道处于较负电位，金属管道的腐蚀得到抑制。阴极保护系统和防腐层对管道的保护是相辅相成的，阴极保护系统可以为管道防腐层出现破损的部位提供保护，而管道防腐层可以减少阴保电流的无谓损失，提高阴极保护系统的效率。

3.2管道表面处理与涂层防腐

在油气储运管道防腐工作之中，应该提高对管道表面防腐处理的重视程度。由于油气管道主要通过金属制成，为了延长其使用寿命，应该注意提升防腐水平。若是防腐涂层与管道具备较强的粘接度，应该注重提升管道防腐水平，为其延展性和使用寿命提供可靠保证。在油气管道涂层防腐中，一般由以下两个部分构成：第一，内层防腐。在油气管道内层和衬里进行防腐处理时，通常会使用到环氧树脂、聚乙烯等材料。在科技快速发展的过程中，也逐步开始应用了全新热喷玻璃防腐材料，其能够承受300℃的高温，并有效避免油气管道内硫化氢等腐蚀性介质与碳钢接触，从而防止油气自身为管道造成的腐蚀。第二，外层防腐保护。一般来说应用油气管道外涂层使用技术，能够避免土壤等腐蚀环境与管道接触，提升防腐效果。为了达到这个目的，会用到双层防腐层、三层PE防腐层和石油沥青防腐层，或者是应用HPCC涂层体系等。

3.3使用缓蚀剂

在油气储运过程中，要结合管道内油气含有的腐蚀介质种类、浓度情况，考虑到环境温度、环境湿度和压力等问题，科学合理确定所用缓蚀剂，提升管道防腐蚀效果。当油气管道中含有较多水分时，会在管道较低处积水，使管道腐蚀速度加快，对此应选用具有良好水溶性和油溶性的缓蚀剂，确保能够有效吸收油气管道中的水分，减缓因水分积聚产生的腐蚀。另外，进行防腐工作时，既可以选择一类缓蚀剂，又可以选择几类缓蚀剂配合使用以获得更好的缓蚀效果，缓蚀剂还可与表面活性剂一起使用，帮助缓蚀剂发挥作用。

3.4要选择优质的防腐性高的管道材料

在对油气管道进行采购的时候，做好选用防腐性能较强、韧性好、焊接性良好、耐电绝缘和土壤腐蚀以及具备良好的透水性的材料，在对涂层材料进行选用的时候，也要充分结合工程的实际情况进行选择，因为油气管道在具体输送过程中可能会处于不同的环境当中，一定要尽可能避免随意和盲目搭配。

4结语

总而言之，油气管道的防腐一直是管道施工中需要面临的问题，通过相关研究人员和从业人员的共同努力，防腐检测技术取得了长足的进步，但是国内管道应用中还是存在较为严重的腐蚀。在管道的防腐中要应用新材料和新技术，以此来提升管道的使用质量和年限。

参考文献：

[1]燕冰川，刘猛，冯庆善，刘文会，陈洪源，陈新华，赵帅.长输油气管道内腐蚀研究进展[J].管道技术与设备，2016.

[2]冯明洋.高钢级油气管道腐蚀缺陷评价研究[D].西南石油大学，2016.