中国石化管道储运有限公司荆门输油处 湖北荆门 448000
摘要：在我国经济迅速发展的同时，也在不断提升对石油的需求，输油管道作为一种安全、低耗、高效的运输方式得到了快速发展。输油管道发生腐蚀的几率较高并且检查难度较大，当有腐蚀现象发生后会导致石油泄漏，造成环境污染和次生灾害。与常规的输油管道防腐工作相比，输油管道穿跨越管段的防腐工作更为重要，有效的开展相关的防腐以及维护工作，能够为管道的使用寿命和经济效益提供有效保障。所以，本文将在分析输油管道穿跨越管段腐蚀原因的基础，提出相应的防护措施。
关键词：腐蚀原因；防护措施；输油管道；穿跨越管段
随着国民经济的发展，管道输油的优点也越来越明显。大多情况下，输油管道穿跨越管段都是使用拱跨穿越、敷设穿越、浅埋穿越以及裸管穿越等方式。当金属管道接触周围的介质时，不管使用哪种方式，在电化学作用或者化学作用下都会有锈蚀在表面发生，对所输油品的质量产生不良影响，使输油管道的使用寿命缩短，甚至影响周围环境导致输油管道不能使用。
一、输油管道穿跨越管段的腐蚀原因
（一）内腐蚀
大面积的管道内壁腐蚀并不会明显影响管道的塑性性质和机械强度，局部管道内壁产生片状腐蚀、点蚀以及裂纹等是导致管道内壁腐蚀发生的主要原因[1]。原油中存在的腐蚀性介质是导致内腐蚀的根本原因，主要存在以下形式：1、腐蚀性介质在管道表面形成腐蚀产物膜，腐蚀产物膜与大部分的管道表面紧密接触，并且有些区域有孔隙存在，通过这些孔隙，腐蚀性介质能够到达管道表面，导致局部腐蚀形成；2、在运行输油管道时温度在25℃左右，管道常温输送工艺下的管道运行时与防腐涂料的热膨胀系数不一致，会损坏涂层，导致在破损处有剥离、龟裂以及针孔出现，从而导致局部腐蚀形成；3、在降低管道输量时，流速变缓会导致油水蜡分层形成，会在管道低洼处出现部分水沉积的情况，从而导致内腐蚀产生。
（二）土壤腐蚀
在输油管道中土壤穿越透气性的差异较大以及跨河附近容易有腐蚀穿孔的情况发生。这与土壤的电阻率、pH值、潮湿度、细菌、土质中的离子含量、土壤容重以及自然电位等因素有关，与各个地区的土壤情况相结合，通过对权重较大的腐蚀因素进行利用，能够完成各个地区管道沿线土壤腐蚀分级回归方程的建立，根据腐蚀速率的大小能够完成分级标准的建立[2]。地质变动导致的与土壤移动也会损伤管道，导致管道局部开裂和破坏产生。
（三）电化学腐蚀
输油管道防腐层一般会在金属表面均匀致密的涂敷涂层，利用高电阻的涂层防止管道接触杂散电流、水、土壤以及大气等腐蚀介质，将腐蚀坚持的通路切断，对管道腐蚀进行预防。在运输、安装以及使用管道时会在不同程度上损坏防腐层，在电解液中裸露的金属表面会形成腐蚀电池，有很大几率会有微电池作用形成[3]。在电池中作为阳极的金属会不断的腐蚀或溶解成为金属离子进入介质。在管道穿越河流时，由于套管的屏蔽作用会有封闭体系自催化腐蚀产生，管道在套管中位于阴极保护系统的屏蔽区，无法有效的接受阴极保护系统的保护，应该对阳极保护措施进行加强，拆除套管或者对套管的屏蔽作用进行降低。
（四）冲刷腐蚀
对于水底裸管，由于河床受到河流的冲刷和下切作用，会导致管道穿越段裸露于河流中，致使冲刷腐蚀产生。它与流体力学存在密切的联系，当在低流速时，会在管道表面积聚腐蚀性产物，促进蚀坑形成，进而导致发生穿孔[4]。当在高流速时，会及时剥离腐蚀产物，防止形成蚀坑，但是此时腐蚀和冲刷的协同加强作用非常明显，会使腐蚀性反应物以更快的速度进入管道壁，同时使管道壁的腐蚀产物在原油中的扩散速度得到提升。
（五）气体腐蚀
指裸金属表面与空气或其它气体接触，导致化合物和氧化膜形成，在高温的情况下氧化膜拥有更快的生长速度，气体或空气中的水分会导致这类腐蚀速度提高。
二、输油管道穿跨越管段的防腐措施
（一）有效的进行表面隔离处理
将保护膜覆盖于管道表面，防止腐蚀介质与管道表面接触，防止周围介质与管线形成电化学反应或化学反应等，从而对管道腐蚀进行预防。防腐保护必须能够很好的粘结金属，同时具有韧性好、机械强度高、电绝缘性能好、涂层无孔完整以及防水耐腐蚀性能好的特性。
（二）对日常管理和维护工作进行加强
相关的维修管理人员应该与相关的工作标准相结合，定期对管道的情况进行评价，特别是需要定期检查河流穿跨越管段的管壁，对管道出现腐蚀的位置和腐蚀程度进行了解，然后结合腐蚀速率的分布情况，从而对腐蚀速率的失效概率分布、腐蚀极限尺寸等进行确定，预测管道的剩余使用寿命，在管道腐蚀即将达到临界点时，进行有针对性的堆焊、点焊以及补强等维护工作[5]。
同时，需要保证能够有效的修补存在严重腐蚀情况的管段。在发生泄露时，应该利用专业的抢修器材，使用胶囊增压进行封堵，然后在管线上焊接钢罩。在情况较为严重时，应该及时的进行管段更换或者增设复线。近年来，我国将带压封堵管线、冷冻封堵管线以及低压低流速在线补焊等技术应用于管线焊接维护工作，并且与我国管道的实际情况相结合，不断的研究运行管线在线维护焊接工艺。
（三）牺牲阳极阴极保护法
使用比输油管道金属电位更负的合金或者金属与管道进行连接，使新的腐蚀电池形成，这样产生的电流会被电位比较负的金属腐蚀溶解，从而对输油管道起到保护作用。这种输油管道保护技术每次只需要较低的投资费用，并且很少需要进行相关的维护。但是由于其驱动电位较低、保护范围小、保护电流调节范围窄、保护年限少等特性，需要对其进行定期更换[6]。
（四）外加电流阴极保护法
在需要保护的管道连接外加的直流电源负极，将直流电源正极与另一辅助阳极进行连接，外加电流在辅助阳极与管道之间会有较大的电位差形成，从而使被保护金属由阳极转为阴极，起到保护作用。其优点是拥有较长的保护距离、拥有较广的应用范围、可以调节保护电流等，并且能够应用于高电阻率或恶劣的腐蚀条件下。但是在进行应用时一次需要较高的投资费用，并且需要投入较高的运行成本，导致其实际应用受到严重的制约。
（五）合理的对输送介质进行处理
应该使用去氧、脱硫以及脱水等手段对输送介质进行处理，结合腐蚀介质的含量、种类以及运行环境，将缓蚀剂加入原油中，也能够起到预防输油管道穿跨越管段腐蚀的作用。
结束语：
综上所述，在输油管道穿跨越管段的运行过程中合理的开展防腐工作能够发挥非常重要的作用。为了保证输油管道穿跨越管段的有效运行，相关的单位应该对其施工和维修管理工作进行加强，使用多种预防措施开展穿跨越段的防腐工作。
参考文献：
[1]李福然, 丁慎圆, 李辰. 浅谈输油管道的腐蚀与防护措施[J]. 化工管理, 2018, 000(007):134-135.
[2]沈红光. Oil Pipeline Corrosion Control and Coating Repair Technology[J]. 管道技术与设备, 2010, 000(004):44-46.
[3]林树青. 基于风险的埋地管道事故预防关键技术研究[C]// 压力管道技术研究进展精选集——第四届全国管道技术学术会议. 2010.
[4]费尧. 输油管道腐蚀机理与防护措施[J]. 中国化工贸易, 2017, 9(34).
[5]张连文. 长输管道防腐蚀应注意的两个问题及维修技术[J]. 2003年提高输油(气)管道综合效率技术研讨会, 2009.
[6]徐涛, 岳莉莉. 大型原油储罐的外加电流法阴极保护[J]. 甘肃科技, 2009, 025(023):27-28.