长输管道防腐措施及施工要点

长输管道防腐措施及施工要点

杨辉伟

中国石油天然气第六建设有限公司   广西桂林市   541004

摘要：目前，我国石油、天然气  运输的主要形式是管道运输，油气资源的长距离管道运输是我国油气运输的主要方式。然而，存在严重的安全风险。由于受油气介质腐蚀因素的影响，钢管容易发生腐蚀。此外，外部压力因素、温度因素和湿度因素会进一步加剧腐蚀。如果油气在运输过程中泄漏，将导致严重的火灾、环保问题，这就需要在运输过程中进行合理的保护和防腐。

关键词：长输管道；防腐措施；施工要点

1 油气长输管道防腐的重要性

目前，国内外对油气的需求不断增加，成为世界上最重要的能源。在新的高效能源、清洁能源或其生产无法保证之前，对石油和天然气的需求将继续增长。为了满足石油和天然气供应的需求，安全至关重要。管道安全：尽管管道是最安全的油气运输方式，但考虑到近年来管道事故的频率，金属腐蚀是导致管道事故的最重要因素，这表明管道存在缺陷。管道腐蚀可导致五大危害：（1）管道腐蚀后，腐蚀产物与油气混合，导致气体质量下降；（2） 如果管道腐蚀严重，会发生气体泄漏，直接影响安全隐患和管道运营公司的财产；（3） 在环境问题日益严重的情况下，油气排入土壤将造成不可逆转的环境破坏和不可接受的环境污染；（4） 油气泄漏直接接触火源可能引发火灾、爆炸，发生重大事故可能导致死亡；（5） 管道腐蚀后，产品的腐蚀性粘附在管道壁上，加速了管道的腐蚀过程。管道敷设过程中应进行防锈处理，以免造成严重后果。

中国的油气资源主要分布在大陆的中西部地区，国家通过西气东输、川气东送等大型长输管道项目，实现油气在社会上的最大价值。虽然管道是最安全、最有效、经济效益最高的油气运输方式，但随着近年来管道事故的频繁发生，输送管道仍存在一些缺陷。随着管道被埋入地下，金属腐蚀已成为一种普遍现象。管道腐蚀穿孔容易造成一系列危害：

（1） 长距离油气管道腐蚀穿孔后，外部微生物等腐蚀性物质容易进入管道并混入油气中，降低油气质量，不利于油气使用安全；

（2） 油气长输管道一旦发生腐蚀，如果及时采取有效的防护措施，腐蚀性物质总是会吸附在管壁上，导致管道腐蚀进一步恶化；

（3） 如果长输管道腐蚀严重，很容易造成油气泄漏事故。一旦油气泄漏，将给项目运营商造成直接经济损失；油气泄漏到土壤中会造成严重的土壤环境污染，是不可逆转的；由于油气的热值很高，如果泄漏的油气遇明火或高温，容易引发火灾、爆炸等极为有害的事故，影响社会财产安全，甚至危害人类生命安全。

总之，运输管道的腐蚀将造成严重后果，杜绝这些事故的根本途径是采取有效的防腐措施，以预防为根本，以保护为手段，增强油气长输管道的抗腐蚀破坏能力。

2长输管道防腐措施

2.1电化学保护

长输管道的腐蚀主要是由于金属长期处于土壤中造成的。土壤中的物质具有很强的腐蚀性，金属会与其发生电化学反应，诱发腐蚀的发生。如果金属电极电位处于较低水平，由于电子损失，它将处于阳极状态。金属物质的电极电位较低，由于电子的损失很可能处于阳极状态，如果金属电极处于相对较高的电位，则获得的电子将显示为阴极。在腐蚀过程中，大量阳极电子与阳离子结合形成氧化反应，诱发腐蚀。电化学保护可以从外部电流出发，适当改变金属电位，有效降低管道腐蚀。

2.2缓蚀剂

长输管道输送的油气中含有大量的硫化氢、二氧化碳和水，会对管道内壁造成腐蚀，特别是在管道内部积水的情况下，腐蚀问题更为严重。在这种情况下，施工人员可以合理使用缓蚀剂物质，并向介质中添加合理浓度的缓蚀剂，以降低介质腐蚀金属的效率，提高管道的内部耐腐蚀性。在缓蚀剂的应用中，大多数是复合化学品，少量的应用可以最大限度地发挥应用效果。由于缓蚀效率高，可以获得更显著的耐蚀性。目前，中国许多地区都使用缓蚀剂来进行防腐措施。

2.3防腐层

防腐层可将防腐材料直接涂在长输管道表面，形成保护层，减少长输管道输送介质中的腐蚀。此外，长输管道内输送的油气介质中含有大量氧化性物质，会对管道造成腐蚀。由于防腐层中含有丰富的各种防腐材料，根据不同的场地、条件和介质，综合分析防腐特性，采用非金属材料覆盖金属表面材料形成防腐层，以减少长输管道受环境或腐蚀性介质影响的损坏。

3长输管道防腐处理的施工要点

3.1内涂层

在长输管道的运输过程中，如果采用内涂层防腐处理，可以避免长输管道的腐蚀问题，因为内涂层防腐处理可以隔离腐蚀介质，通过在管道内壁涂敷防腐层，减少运输过程中对管道内壁位置的摩擦影响，可以进一步提高长输管道内部位置的平整度。由于采用热喷涂玻璃的防腐处理方法，采用内涂层法的防腐处理效果更好。

3.2外涂层

目前PBE防腐层已广泛应用于长输管道的防腐工作中。该技术一般用于土壤环境中的长距离管道。当长输管道在油气输送过程中处于高电位、高水位时，应谨慎使用外涂层防腐处理。此外，外涂层防腐方法也将应用于对机械工作强度要求较高的环境中，外涂层防腐处理技术中常采用双层环氧粉末。

3.3阴极保护

当采用阴极保护对长输管道进行腐蚀保护时，工人通常借助化学方法对管道材料进行维护和管理，这可以降低长输管道发生氧化问题的可能性。当采用阴极保护方法时，应借助发电场或发电机确保供电的稳定性，以防止长输管道的腐蚀。为了进一步提高长输管道的防腐保护效果，有必要确保管道电位相对稳定。工作人员需要仔细检查管道连接位置的实际情况，确保管道的防腐处理效果能够充分发挥。

3.4放电保护

工作人员应检查长输管道是否有正负交替情况。如果存在这种情况，应及时采取排水保护措施，防止腐蚀。如果长输管道存在正负极交替的问题，则需要使用极性排水法进行干预。如果情况复杂，应不断优化和调整强制电流，并借助电流控制方法干预长输管道的电子增益和损耗，以避免长输管道的腐蚀。

3.5避免碰撞

为了避免长输管道的腐蚀，应尽量避免管道碰撞，提高防腐层的完整性。如果管道安装采用焊接，则必须尽量减少焊接施工对管道防腐层的损坏，防腐层有损坏的及时补伤；管道下沟回填前，必须100%电火花检漏。如果管道连接处使用法兰和螺栓，工人需要正确安装垫片，对螺栓和法兰进行防腐处理。

4 长输管道防腐施工注意事项

4.1 钢管的埋设及防腐

4.1.1 过河段钢管

对于跨越河流的钢管，在施工过程中，应加强防护工作：（1）钢管应按有关要求用柔性吊索吊装，不得用钢丝绳等硬吊索吊装钢管；（2） 铺设钢管时，严禁拖拽，以免磕碰、刮伤；（3） 严格规范焊工操作，避免非焊口防腐层过热损坏；（4） 焊接接头应进行目视检查和无损检测，合格后方可进行防腐处理，避免防腐层返工；（5） 施工中如发现防腐层损坏，应按有关要求及时修复。

4.1.2穿越段钢管

（1） 直埋施工时，应确保无硬垫层和封顶；（2） 顶管施工时，应防止管道外防腐层被尖锐物体划伤或摩擦损坏。因此，在穿管时，必须确保滑轮车的位置准确，套管内无凸起，以避免管道碰撞。其他注意事项与穿越河流的钢管相同。

4.2阳极埋设、安装、回填

在施工过程中，牺牲阳极的埋设、安装和回填必须完全符合相关技术要求，以确保阴极保护的效果。此外，阳极包装袋放入阳极坑后，应对坑进行浇水，以确保水位能完全淹没调味袋，并促进保护电流的作用在尽可能短的时间内生效。

结束语

由于长输管道基本上是大型工程，主要输送能源，因此有必要改进管道防腐工作，以尽可能控制腐蚀破坏程度，降低事故率，延长管道使用寿命。此外，长输管道投入使用后，应定期进行巡检。发现问题应及时处理，避免泄漏造成人员和财产损失。

参考文献

[1]长输管道防腐措施及施工要点探讨[J]. 许雷.  全面腐蚀控制. 2022(01)

[2]长输管道防腐措施及施工要点分析[J]. 李作文.  全面腐蚀控制. 2019(04)