油气储运中的管道防腐问题分析

油气储运中的管道防腐问题分析

李星熔

陕西延长石油（集团）管道运输公司第五分公司 710000

摘要：油气储运管道腐蚀的影响因素有很多，主要包括土壤、湿度、温度等。不同的环境因素会影响油气储运管道的腐蚀程度，因此要根据实际情况，合理的选择管道的材质、管道的敷设方式，降低腐蚀造成的损失。油气储运管道发生腐蚀时，会导致油气储运过程中产生泄漏事故，造成经济损失和环境污染。因此，在对油气储运管道进行设计时要考虑到环境因素对其腐蚀程度的影响，并采取相应措施进行处理。

关键词：油气储运；管道防腐；防腐策略；防腐问题

引言：油气储运管道腐蚀是指油气储运过程中，管道本身或周围环境的介质对管道的破坏。在石油天然气运输过程中，油气储运管道所处的环境比较复杂，温度、压力、湿度等都会对油气储运管道造成不同程度的腐蚀。为了保证油气储运过程中的安全，就需要采取有效的防护措施，如降低温度、控制压力、选择合适的防腐材料等。只有这样才能使油气储运管道在工作中能够安全、可靠地运行[1]。

一、影响油气储运管道腐蚀的具体原因

（一）外部环境影响

土壤中的水分、盐分、氧浓度、金属表面的附着物质和腐蚀介质的浓度等，都会对埋地管道造成不同程度的腐蚀。如在潮湿的土壤中，氧气和水会形成氢气，使土壤中的氧气含量大大提高，加上管道处于低电位，在这种条件下，金属表面容易产生点蚀。金属表面附着物质或腐蚀介质的浓度越高，对金属表面的腐蚀就越严重。管道在土壤中铺设时，也会受到各种条件的影响，如管道埋设位置土壤温度、含水量等因素。如果温度和含水量较高，就会使金属表面的水膜迅速蒸发，造成金属表面发生“局部腐蚀”；如果含水量较大，则会使管道内壁产生较多的孔洞。此外，土壤中的各种成分（如硫化物、氧化物、盐类等）也会对管道造成腐蚀。

（二）油气性质影响

油气性质包括组成、温度、压力、pH值和氧浓度等。一般情况下，油气中的各种组分（如烃类、硫酸盐和二氧化碳等），在常温下都不与金属发生化学反应，但它们在一定的条件下，特别是温度升高时会发生氧化反应，从而腐蚀金属。温度越高，腐蚀越严重。pH值在一定范围内，腐蚀程度随pH值升高而降低。对不同的金属材料来说，在相同条件下，其腐蚀速度与温度、压力及金属本身的性质有关。如在一定温度和压力条件下，碳钢的腐蚀速度最快。各种金属和合金都有自己的最佳腐蚀速度。

（三）管道材料影响

材料的腐蚀类型与材质、温度、压力、流速等因素有关。不同材料在相同条件下发生的腐蚀类型不同。管道材料中，金属材料的腐蚀最为严重，其次为非金属材料。管道在介质中的腐蚀形式有均匀腐蚀和局部腐蚀，均匀腐蚀是金属表面发生氧化反应，并逐渐向金属内部扩展；局部腐蚀是金属表面发生点蚀或缝隙腐蚀。对于油气管道而言，如果管道中介质的组成和腐蚀性与其在自然状态下相近，则管道具有良好的耐腐蚀性；如果管道中介质含有少量杂质，则会加速管道的腐蚀速率[2]。

二、油气储运中的管道防腐措施

（一）外部防腐管道技术

在油气储运过程中，为了防止管道腐蚀，通常会采取一系列防腐措施来提高油气输送管道的使用寿命，外部防腐层技术主要是指采用防腐材料对油气管道进行包裹，从而防止外界气体对油气管道产生腐蚀作用。由于石油、天然气在运输过程中往往具有较高的腐蚀性，因此为了防止管道受到外界腐蚀，通常会采取防腐措施将其包裹起来，从而保证油气运输过程中管道的安全稳定。目前我国常用的防腐层技术有三层聚乙烯、2PP以及3PP等，具有较强的抗腐蚀性和一定的机械强度。

（二）阴阳极保护技术

阴极保护技术主要是指，在油气储运过程中通过向管道内注入电流的方式来对管道进行保护。通常情况下，阴极保护技术可以分为两种，即牺牲阳极法和阳极保护法。这两种技术在实际工作过程中的应用都比较广泛。但是由于牺牲阳极法需要向管道内注入大量的电流，因此对管道的安全性造成了一定影响。因此为了保障油气储运过程中管道的安全性，通常情况下我们会采用阳极保护法来对管道进行保护。通常情况下，辅助阳极的作用是在牺牲阳极法的基础上形成一种不存在腐蚀反应的保护环境，而对于一些较为特殊的区域来说，还可以在牺牲阳极保护系统中，增加一定比例的阴极保护系统。因此通过这种方式能够有效避免由于阴极保护系统出现故障而造成的管道腐蚀问题。在阴极保护系统中，辅助阳极通常情况下可以分为三种类型：普通辅助阳极、电解槽辅助阳极以及独立阴极保护。其中普通辅助阳极一般是指在阴极保护系统中不含有电解质溶液，只由一种电解质组成。而独立阴极保护则是指在阴极保护系统中含有电解质溶液，通过电解质溶液所产生的电流来对管道进行保护。需要注意的是，虽然在油气储运过程中，可以通过向管道内注入适量比例的辅助阳极来对管道进行保护，但是这种方式并不能完全避免由于牺牲阳极法所产生的管道腐蚀问题，因此在实际工作过程中需要综合考虑各种因素来对阴极保护系统进行设计[3]。

（三）管道内防腐技术

内涂层技术是目前我国油气储运过程中应用较多的一种管道防腐技术，其主要是指通过在管道内壁涂刷防腐层的方式来实现对管道腐蚀的有效防护。而在选择内涂层材料时，首先需要选择合适的涂料，并结合管道的具体情况对所选用涂料的性能进行合理地选择。目前，我国在油气储运过程中所选用的内涂层材料主要包括环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯等，而在实际工作中，这些材料都会因腐蚀作用而出现不同程度的失效情况。因此在实际使用过程中，需要结合具体情况对其进行合理地选择和使用。

（四）防腐层的补口技术

防腐层补口技术主要是指对于已经腐蚀的管道进行补口，以减少管道中所残留的腐蚀性物质，防止腐蚀物质通过补口部位进入到管道内，造成管道严重腐蚀。在补口技术中，首先要对原管道进行清理，保证原管道内没有遗留的杂质和油污，其次要对原管道进行除锈处理，保证补口部位的除锈效果。然后将防腐层与管壁紧密结合，再进行补口处理。最后在进行补口处理后，还要对防腐层进行全面的检查，确保防腐层与管壁之间没有出现较大的缝隙和空洞。

（五）规范使用缓蚀剂

在油气管道的防腐施工过程中，使用缓蚀剂作为辅助材料，可以很好地防止管道发生腐蚀。但是，如果使用不当，就会导致管道发生腐蚀，这对油气管道的安全运行是非常不利的。对于不同的环境，使用缓蚀剂的方法也不同。在高温和腐蚀严重的环境下使用缓蚀剂，会增加管线腐蚀速率，造成很大的经济损失。在低温和腐蚀较轻的环境下使用缓蚀剂，可以有效地防止管线发生腐蚀。在防腐施工过程中使用缓蚀剂时，需要注意不同类型和型号的缓蚀剂之间存在一定的差别，根据实际情况，选择合适类型和型号的缓蚀剂，配合施工过程中所需用到的各类设备。

结论：

综上所述，随着社会经济水平不断提高和经济全球化进程不断推进，我国的油气能源需求越来越大。油气储运中的管道腐蚀问题主要是指，当油气储运过程中的管道在长期使用过程中，由于受到外界因素的影响，导致管道被腐蚀而引发的一系列安全隐患问题。而油气储运过程中管道腐蚀的危害是多方面的，会严重影响油气储运行业的发展，因此加强对油气储运过程中管道防腐问题的分析和研究就显得尤为重要。

参考文献：

[1]刘浩宇.油气储运中管道防腐工艺设计和使用[J].当代化工研究,2023(02):165-167.

[2]张立韧.管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用策略[J].全面腐蚀控制,2022,36(10):119-120.

[3]李千,张斌,勇乐,王青锋.油气储运中管道防腐工艺设计与应用研究[J].清洗世界,2022,38(07):86-88.