陈强
中国二十二冶集团有限公司，河北 唐山 063000
摘要：近年来，我国的石油化工工程建设的发展迅速，管道腐蚀问题一直都是影响石油天然气管道寿命和质量的重要因素之一，由于石油的成分较为复杂，具有较强的腐蚀性，如果不做好相应的防腐措施，必然会对整体的油气输送产生影响。鉴于此，本文主要针对石油天然气管道的腐蚀防护措施进行分析。
关键词：管道内防腐补口；使用机器人；施工新工艺
1内补口机器人介绍
1.1功能介绍
智能内补口机市场所生产设备较低端，不能满足移动施工现场的需求，内补口质量无法保证。项目部总结以往施工经验，结合北京大兴国际机场机坪供油管线的设计要求，与生产厂家共同研究，升级改造出一套更为先进的内补口机器人设备。该型号内补口机器人主要用于已预制好的管道内环向焊缝处的补口施工。该设备集管道内焊缝表面清理与涂敷功能于一体，体积小，重量轻，现场施工便捷；采用有线遥控控制方式，操作直观、简单，施工效率高。
1.2设备组成及配置
该型号内补口机器人是以200V电源作为动力供应源，主要结构由行走、定位、除锈、供料、旋喷和控制等部分组成。行走系统可控制设备在管道内向正反两个方向爬行；定位系统采用机头位置的摄像头进行定位，操作人员通过控制箱可直观、准确、方便地确定要补口补伤的位置；除锈系统可有效对环向焊缝及相邻区域进行除锈、打磨以及搭接边的拉毛等处理，机器人除锈作业车；供料系统设置单组份涂料仓，并设置恒温供料系统，单组份涂料供至旋喷枪并经充分混合和高效雾化后涂敷至管道内表面，工作时所有的操作指令都通过控制箱上的按键来实现远程遥控作业。进行内补口防腐的管道在吹扫及试运行的效果检查。
2石油管道出现腐蚀的原因
1）电化学的腐蚀。金属和电解质溶液发生接触，直接导致金属出现电化学反应，通俗来讲就是金属腐蚀，也称作电化学腐蚀。石油管道的铺设跨度较广，环境较为复杂，难以避免地会和海洋、湖泊以及环境中的水分发生接触，同时环境中还有电解质溶液，例如：灰尘、二氧化碳等，不同的电解质溶液浓度存在一定差异，出现的电化学反应也就有所不同。石油管道长期裸露在潮湿的环境之中，管道的表面会附着上水汽，水汽和金属随着长期的密切接触，直接产生化学反应，在电化学反应的影响下，金属上会产生氢氧化铁，导致石油管道腐蚀的问题出现。2）微生物的腐蚀。微生物的腐蚀较其他产生化学反应的管道腐蚀相比，其管道腐蚀速度极快。主要是真菌等微生物在管道中长期活动，导致石油管道受到腐蚀。通过深入的科学研究发现，管道外部受到腐蚀与微生物具有直接、紧密的联系。管道铺设在地面以下，土壤中的各种微生物能对石油管道表面进行严重的腐蚀与破坏。虽然这些微生物只能对管道表面进行腐蚀，但随着时间的推移，会扩大管道腐蚀的面积，管道局部产生的腐蚀沉积会加快管道破坏的速度，严重缩短石油管道使用寿命，导致企业需要频繁更换管道，每次都需要投入大量的人力、物力、财力，影响企业经济效益的获取。
3石油天然气管道腐蚀防护措施分析
为了更好地延长石油天然气管道的质量和使用寿命，不仅要采用一定的防腐蚀技术，同时还要做好相应的防腐蚀监测技术，目前应用较为广泛的防腐蚀监测技术主要有环境腐蚀性检测；外防腐层检测；阴极保护效果监测。
3.1环境腐蚀性检测技术分析
石油气管道埋设在不同性质的土壤当中，腐蚀的程度是不一样。
事实上，在很多情况下，一根管道需要跟不同性质的土壤接触，而管道表面不同的物理化学性质很有可能导致管道的腐蚀的加剧，所以，在这种情况下更应做好防腐施工工作。电化学反应是化学反应的一个分支，电化学反应必须有作为电极的金属、作为反应环境的电解质以及导电回路的存在。埋地管道的腐蚀绝大多数都是由电化学反应造成的。埋地管道腐蚀的种类有很多，包括原电池腐蚀、浓差电池腐蚀、点蚀、坑蚀等。针对埋地石油管道进行环境腐蚀监测时，需要通过对土壤腐蚀性的测量来评估管道内部的实际腐蚀情况。目前，我国已经建立了依据土壤腐蚀性来对光纤内部腐蚀度进行评判的系列评价参数和评价标准。例如，在实际的管道腐蚀检测过程中，技术人员需要掌握不同材质下的土壤腐蚀模式和规律，然后通过对土壤内杂散电流的测定来分析和评估管道的腐蚀状况并对管道当前的石油寿命进行分析。就外防腐层不开挖检测技术来说，主要根据石油管道外部防腐层的破坏程度进行监测，当前我国的外防腐层监测技术发展已经较为成熟，应用该技术进行管道监测时，技术人员需要通过评估电流的衰减数值以及做好相应的密间隔电位测试等技术来对石油管道的整体腐蚀情况以及防腐层剥离情况进行分析和评估。就阴极保护监测技术而言，在实际的监测过程中，技术人员需要先对石油管道地电位以及管道沿线电位进行测量，在得出相应的数值后，再应用断电测量法和近参比法来对管道内部防腐层脱落情况进行分析。
3.2借助补口技术来提高管道防腐性
在石油气管道已经出现相应的腐蚀缺口时，既可以采用该技术对腐蚀缺口进行修补，从而延长管道的使用时间以及防腐性能。当前常用的石油管道补口技术主要有热沥青浇注补口技术和聚乙烯材料补口技术。例如，在应用热沥青浇注补口技术的过程中，多名技术人员需要分工协作，将沥青材料用高温熔化，然后浇注在管道腐蚀缺口处，当浇注完成之后，技术人员还需要在管道的外部缠绕一层或者多层玻璃布，避免杂质进入以影响整体的补口效果。但是，在应用该补口技术时应当注意，该技术多应用于老旧管道的修复工作。除了应用高温沥青进行补口浇注之外，还可以应用聚乙烯材料进行补口。应用该技术在对腐蚀缺口进行补口时，技术人员首先要在防腐缺口处涂抹相应的打底漆料，然后在外部缠绕上一定厚度的聚乙烯胶带。在聚乙烯材料的辅助作用下，可以大幅提高管道的外部性能。由于聚乙烯补口技术无须现场加热，并且操作简单、快速，其应用范围十分广泛，环氧粉末、3PE、聚乙烯包覆等多种管道防腐层的缺口问题都可以通过这一技术手段进行解决。
3.3与人工进行内补口作业的差异
管道内补口机器人属于管道防腐工程中的新工艺，较人工内补口作业有其独特的优点。1）管道内补口机器人作业属于机械定参数施工，可控性比较高。只要事前调整好作业参数，在机械正常运行的情况下，施工质量能够得到很好的保证。2）管道内部防腐属于受限空间作业，人工进入管道内部进行补口作业，危险性系数极大。在考虑施工安全的前提下，人工内补口作业是施工过程中坚决杜绝的。采用内补口机器人既能保证作业人员人身安全，又可以同样完成管道防腐施工。3）使用管道内补口机器人可以减少作业人员，间接提高施工效率。一般情况下，如果人工进行内补口作业，完成一道内补口需要的时间约为30min，人数至少为3-4人，使用滚刷进行涂覆补口漆作业，施工质量无法保证。同比，使用内补口机器人作业，完成一道内补口需要的时间约为5min，操作人员为1-2人，大大提高施工效率，而且施工质量也能够得到很好的保证。
结语
石油行业是国家发展的重要支柱性产业，不仅推动了国家经济快速发展，更是国家实现可持续发展的资源基础，受到社会各界的广泛关注。石油管道防腐工程是石油工程的重要组成部分，而石油企业应引起重视，通过定期检查石油管道防腐设备，引入先进的石油管道防腐技术，打造优质的管道防腐人技术人员队伍，制定完善的管道防腐设备使用流程，加大石油管道防腐技术的资金投入量以及科研力度，确保石油管道防腐工作的高效进行，进而推动石油行业朝着技术化、规范化、体系化、现代化的方向不断深入发展。
参考文献
[1]孟志鹏.石油化工工程中工艺管道安装施工存在的问题与对策[J].化工设计通讯,2018,44(3):28.