油气管道腐蚀分析及其防腐质量控制策略

油气管道腐蚀分析及其防腐质量控制策略

张祥池

河北华北石油工程建设有限公司 河北 任丘 062552

摘要：随着我国经济水平和科技水平的快速发展，管道腐蚀质量控制是油气管道的重要问题。对于油气方面的资源耗费现象也在逐步增加，如果管道发生腐蚀必然会对管道安全运输油气资源带来严重威胁，因此本文针对油气管道，详细探讨油气管道腐蚀分析及其防腐质量控制策略，具有一定现实意义。管道是油气资源的主要运输方式,腐蚀是引起管道破坏的主要因素,使得管道运行的稳定性和安全性问题越加凸显,因管道腐蚀造成的直接与间接损失是非常巨大的,管道腐蚀泄漏事故常有发生,研究油气管道的腐蚀机理、类型、原因,讨论防腐措施对减缓油气管道腐蚀速度,提升管道运行的安全性和稳定性有重要意义。

关键词:管道腐蚀;腐蚀机理;腐蚀类型;防腐措施

引言

油气管道的质量对油气应用的安全、稳定性有直接影响，假若管道呈现腐蚀状况，则会对其经济利益和使用寿命造成严重影响，为此，管理工作者和技术工作者必要要开展高效控制策略，确保其对发展效率无影响。本文着手于油气管道的防腐的重要性，探析对其施工质量有影响的要素，提出必要的控制策略，以此提升防腐施工的综合质量。

1腐蚀机理与类型

受管道服役环境,管道输送介质物化性质及输送介质中含有的腐蚀杂质等因素的影响,会出现不同的腐蚀种类。如,管道腐蚀按腐蚀原理可划分得到化学腐蚀和电化学腐蚀两类。管道表面直接与敷设环境介质发生化学反应导致管道受损称为化学腐蚀。金属与电解质溶液之间形成电位差,使金属转入溶液或产生相反过程而产生的腐蚀,大气、土壤、海水及各种酸、碱、盐溶液中产生电化学反应而使金属遭到破坏,称为电化学腐蚀。金属管道的腐蚀,绝大部分属电化学腐蚀,纯化学腐蚀是比较少的,电化学腐蚀比化学腐蚀强烈得多。此外,按管道腐蚀发生位置的不同,又可得到不同的腐蚀类型。

2油气管道腐蚀分析

2.1外腐蚀

油气管道在使用期间因长时间与外部环境进行接触，从而使得管道表面发生一定的侵蚀影响，还会与外部环境形成电池原理产生腐蚀，环境中存在的一些具有腐蚀性特征的物质还会造成管道发生溶解。从整体上来看油气管道外部腐蚀，主要原因在于土壤中含有的固体、液体以及气体三者之间组成一种具有复杂性特征的溶液体系，再加上土壤是空气与水分充足状态下形成的一种导体，因氧气分布本身存在不均匀特征，因氧浓度差影响形成一种原电池，从而加剧管道腐蚀。

2.2管道表面处理

对油田管道进行生产的过程中，针对管道表面需要全面处理。由于诸多因素影响，在管道表面往往会聚集相应的污物，不然会加速管道腐蚀。对油气管道表面进行处理的过程中，如果涂层贴合效果不理想，在时间的流逝下很容易导致涂层脱落，无法保护管道，进而降低了施工质量，经济损失也比较大。

2.3人为因素

在油气管道的防腐施工作业中，涉及的从业人员相对较弱，人员因素成为了影响管道防腐施工质量的重要因素之一。对油气管道进行具体施工过程中，如果未能够对防腐施工进行有效控制，很容易降低施工质量，再加上责任机制不够完善，不是施工人员缺少责任心，在不规范操作下降低了施工质量，在很大程度上会导致经济损失。

3油气管道腐蚀防腐质量控制策略

3.1外防腐技术

（1）管道外涂层防腐技术，具体来讲，就是将防腐涂料涂刷在管道表面，以此分隔管道与腐蚀介质，起到防腐的作用。这种防腐技术是我国近年管道防腐处理中应用效果比较明显的一种方式，特别是环氧涂层的应用效果更为明显，具有粘接性、致密性强、耐酸耐碱等优势，已经超过以往所使用的传统模式下的沥青、焦油涂层防腐效果；（2）阴极保护技术，主要针对油气管道出现电化学腐蚀的一种防腐方式，其应用原理是对容易发生腐蚀问题的管道，将其作为原电池反应阴极，在其中施加一定量的电流，以此来起到转变阴极化。若管道表面电位值处于特定数值之下，则表明管道表面电位处于平衡状态下，从而起到缓解管道腐蚀、保护管道的作用。

3.2管道防腐技术设计

油田地面管道的防腐设计是一个综合性的过程，我们要综合考虑各个方面的影响因素，做好相关对接工作，其防腐设计存在较多的影响因素，特别是设计方案内容的合理性，要根据石油管道敷设情况进行合理的调控。根据相关资料显示，我国油田地面工程规模较大，在多数地面工程中，注水管道和污水管道都是用钢制复合管和玻璃管代替的，这种管道的性能并不是很好，容易出现腐蚀性问题。从现实基础出发，我们要在满足基本管道强度标准的前提下，进一步优化完善复合管道，特别是在金属离子浓度较高的环境中，最好选取镍基合金复合管作为主管道，保证其运行的稳定性。在流动性较强的区域，我们选择在急流区域加装三倍管径管道，焊接的时候要焊接全面，不要存在漏焊的情况，保证焊条焊丝的质量，减低电偶腐蚀对管道的危害。

3.3内防腐技术

（1）缓蚀剂技术，所谓缓蚀剂，就是基于改变管道物理机械性地形式来缓解管道腐蚀，在油气管道防腐处理中，缓蚀剂在其中的应用相对比较广泛，当前现有的缓蚀剂应用机理主要有成膜机理、电化学理论等等，从本质上来讲，缓蚀剂的作用主要在于改变管道状态，或者是起到对管道化学反应速率的减缓，以此来降低腐蚀导致的管道损耗，进而延长管道使用寿命；（2）内涂层及衬里防腐技术，将防腐涂层涂刷在管道内表面，是当前应用比较普遍的一种防腐技术，该防腐技术的机理就是借助防腐涂层隔离管道表面和腐蚀物质，以此来起到预防管道腐蚀的作用。将防腐涂层涂刷在管道内表面，能够起到对管道内表面腐蚀的环节作用，进一步提升油气管道运输效率，除此之外，通过在管道内表面铺设一层玻璃钢复合材料衬里，也能起到对管道的防腐效果，这主要在于玻璃钢复合材料本身具有耐腐蚀，强度大的应用优势，特别是在温度、压力比较大的管道环境下有很好应用效果。

3.4做好人员培训工作

为了能够提升油气管道的施工质量，将防腐工作落到实处，企业需要定期开展安全培训活动，不仅要让施工人员参与其中，也需要让管理人员参与培训活动，对他们进行安全教育，提升他们的业务能力，并且还需要进一步优化施工流程，将责任机制落到实处，在出现问题的情况下能够及时问责，这样也能够强化所有人员的质量意识，有利于在根本上提升管道防腐施工质量。

结语

综上所得，油气管道失效的一个关键诱因是腐蚀，所以这就要细致分析影响油气管道腐蚀施工的诱因，即为管道选用原材和管道外表处理两方面内容，将其对应的合理有效的控制对策制定。油气管道施工的环境特别复杂，于施工之前要参照施工工艺、施工条件以及所需标准来选取最佳、适合的防腐材料，然后制定最佳的防腐施工对策，将工作者的节能水平和工作责任心提升，确保油气管道防腐施工的最终质量，以此提升经济利益和使用年限。

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