熊化璟
新疆华夏力鸿商品检验有限公司 新疆 830011
摘要：油气资源是一种具有高度危险性的资源，其内部含有大量有毒有害成分，因此极易对管道造成腐蚀，再加上管道所在外部环境恶劣、内部构件复杂，就极易在长期运行中出现被腐蚀现象——电化学腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等现象极为常见。为规避腐蚀问题，就需要相关单位采取科学的腐蚀检测技术与防腐措施。
关键词：油气管道；储罐腐蚀；管道防腐
引言：
油气管道在长期输送油气资源的过程中，因为油气中包含着大量的H2S、CO2、凝析油和地层水等物质，其会对管道造成一定的腐蚀，使得管道出现受损甚至破裂等问题，这就会进一步导致油气泄漏等后果，所以管道被腐蚀不仅会使油气资源产生浪费现象，还可能引发严重的安全事故。不仅如此，不同地区的油气田有着差异化的特征，因此油气资源内的杂质种类不同，会从不同的方面导致腐蚀问题，这就要求相关单位采取差异化的防腐蚀措施对管道进行处理。一般来说，油气资源中所含杂质多为混合的多相流介质，对其进行运输，往往更容易造成内壁受损，使得腐蚀程度加剧。
1 油气管道和储罐的腐蚀原因
1.1 化学腐蚀
这是石油管道被腐蚀的主要表现之一。通常在具备高温的条件下，管道内极其容易出现氧化反应，也可能出现脱碳问题。那是因为石油管道内部通常是由钢材这种重要材料制作成，这就不可避免地增添了管道里面的活跃金属。而石油在管道内流动的时候，就会与这些活跃金属接触，管道内的硫化物就会与活跃金属产生化学反应，从而对管道本身产生腐蚀作用。
1.2 电化学腐蚀
造成电化学反应就是指是管道材料中的金属与电解质在接触之后产生了反应而造成的结果。而这种电化学腐蚀，简单来说就是人们日常生活中所说的“生锈”，其反应条件需要有金属和水。而管道本身就有金属制作而成，因此它的内部表面有一定的吸水能力。每当遇到潮湿的天气时，管道内部的表面就会被吸满一层薄薄的水膜。在水与金属的长期接触下，产生了电化学反应，从而产生红褐色的铁锈。深入来讲，正是由于金属中的铁元素电解之后变为了有离子的铁离子，铁离子与水膜反应产生了氧化反应，就出现了“生锈”这种情况。在日积月累的电化学腐蚀之后，管道本身的材质就会慢慢被腐蚀。
1.3 金属材料不均匀性腐蚀
石油管道本身存在的金属材料不均匀的情况也会造成管道被腐蚀的结果。由于管道自身的质量问题造成管道中金属材料不均匀，或者是旧管道与新管道衔接，以及石油管道在改造之后出现的不均匀金属性质，都可能会出现金属材料不均匀问题，都极易造成管道腐蚀。这是由于管道之间的组织成分出现各种差异，进而产生了电位差，从而造成了管道腐蚀的结果。
1.4 微生物的腐蚀
这是石油管道腐蚀现象的常见表现之一。石油化工管道腐蚀分为外部腐蚀和内部腐蚀，管道外部的腐蚀就是因为微生物通常会在管道上大量聚集和活动而造成的。根据实验结果表明，石油化工管道外部的腐蚀是由于微生物活动造成的结果占30%左右。不管石油化工管道是属于地上还是地下，其受微生物的腐蚀结果都不会变。被深埋于地下的石油管道，也不可避免地会遭到土壤中微生物的腐蚀。而土壤中的微生物通常是相对分散活动的，这就会造成石油管道外部出现点状形式的腐蚀现象。
2 油气管道腐蚀检测技术的应用
2.1 管道外腐蚀检测技术
目前，行业内运用比较普遍的管道外腐蚀检测技术有皮尔逊法、多频管电流法、直流梯度法、频率转换和频率选择法等。
检测人员在对特定管道进行科学检测之前，必须对相关的管道运行状态、性能特征展开全面的调查，并且注意分析不同检测技术的优势与不足，进而制定更科学合理的腐蚀检测方案。外部腐蚀检测流程主要包括了预评估、间接检测、直接检测和综合评估四个环节。在上述几种主要检测技术中，皮尔逊检测方法的运用较为普遍，这是一种能够准确定位管道涂层缺陷的方法，其优势在于检测效率高，但其抗干扰性不强，且在查找缺陷时没有明确可行的统一标准，要得到精确的检测结果可能面临一定的困难与挑战[1]。其次，多频管道的电流法往往被运用于油气输送管道的远程检测领域，如果管道所在地区的地形相对复杂，检测单位往往会选择该方法，它能较为精确、及时地检测出电信号泄漏较为严重的地段。
2.2 管道内腐蚀检测技术
根据不同油气输送管道的具体特征，要对其内部进行检测，可采取科学的内部腐蚀检测技术。以导超声波检测技术为例，其主要优势在于可以更快速、准确地探查到距离较远地区的管道信息，但需要注意的是，超声波的回声存在一定的盲区，进而影响检测的准确性。其次，用X射线数字成像技术进行管道内壁的检测时，往往能达到较高的腐蚀检测率，进而帮助工作人员获得与管道受腐蚀情况相关的具体信息，但其检测难点在于，井的规格必须达到较高水平，且如果距离太远，也难以将存在腐蚀缺陷的位置精确到较小范围[2]。除此之外，运用超声波扫描仪，也可以对管道的最小壁厚度进行准确感知与捕捉，有利于确定具体的腐蚀区域及其深度范围。
3 油气输送管道的有效防腐措施
3.1 管道应力核算
在对油气输送管道的铺设进行前期规划时，需要全面考虑管道所在地区的客观环境，其包括地形地貌、河流分布、气候特征及电气化铁路布局等信息，在全面收集相关资料的基础上，对管道走向进行合理规划，确保其与上述各要素互不干扰。其次，要注意对管道材料的质量把控，工作人员要合理选择管线钢，为了排除管道本身存在的质量隐患，应该在开展室内实验的同时对不同管径的管道进行应力核算，明确管道的拐点架空、法兰盘连接状况，以此达到消除应力的目的，以避免因设计不当引起应力损坏问题。
3.2 复合涂层外防腐
目前，在油气管道铺设、安装完成后，必须对管道表层采取科学的涂装防腐措施，为其涂抹上防锈漆、磁粉漆等材料[3]。且工程本身已经施工完毕，因此可以在涂好防锈漆等之后，运用聚乙烯胶粘带缠绕绝缘，防止电化学腐蚀现象的出现，最后再用石油沥青进行涂抹，这能进一步减少SRB细菌等环境中微生物的威胁，起到多层保护作用。
3.3 加注缓蚀剂
开展内防腐工作，可以在管道施工时进行内镀膜处理，但是镀层会因为原油腐蚀或者管道外部机械性损坏而脱落，因此应该保证每年都能进行例行检查和清管作业，并且在管道运行过程中加注缓蚀剂，充分提高管线钢的抗腐蚀性能。但由于缓蚀剂一次性用量较大，且价格较贵，所以缓蚀剂应结合管线清管与其他维护性防腐措施进行运用，以提高经济性。
3.4 阴极保护
在管道运输过程中，为处理全区间的电化学腐蚀问题，就要采取科学的阴极保护站点、保护桩设置措施，尤其是在河流和电气化铁路穿越处，应格外加强防护，杜绝电化学腐蚀的问题[4]。阴极保护在当前管道工程防腐中运用较多，其具有效果较好、极具经济性、易维护等优势，而且易和其他防腐措施进行复合型使用。
结束语：
综上所述，油气管道化工防腐安全技术是管道输送过程中重要的保护伞。针对本文提出的石油管道过程中的问题，管道腐蚀原因以及几种相关防腐技术成果，石油化工企业需要有针对性地选择适合的方针与策略进行维护。
参考文献：
[1]周耀.石油管道和储罐的腐蚀及其防护技术[J].化工管理,2020(36):112-113.
[2]王哲,马勤云,张会英,王昊.石油管道腐蚀因素及其防护策略分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(16):27-28+30.
[3]张超.管道和储罐的腐蚀及其质量防护技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(21):40-41.
[4]于捍权.石油管道和储罐的腐蚀及其防护技术[J].化工管理,2018(07):39.