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油气集输管道腐蚀结垢与防护措施

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月13期作者：李雪梅、朱佩华、樊庆伟

[导读] 随着经济建设的快速发展，我国基础建设发展迅速，为我国各行业的不断进步奠定基础。随着我国经济的不断发展，对石油资源的需求量也逐渐增加，油气集输管道工程的建设范围得到了明显扩大，其施工质量对油气集输管道行业的发展具有直接性的影响，在施工过程中，油气集输管道防腐作业十分关键，既影响着管道的石油寿命，也关系着油田的生产与发展，所以，延缓油气集输管道腐蚀具有重要的意义。

中国石油华北油田第一采油厂李雪梅、朱佩华、樊庆伟河北任丘 062550

摘要：随着经济建设的快速发展，我国基础建设发展迅速，为我国各行业的不断进步奠定基础。随着我国经济的不断发展，对石油资源的需求量也逐渐增加，油气集输管道工程的建设范围得到了明显扩大，其施工质量对油气集输管道行业的发展具有直接性的影响，在施工过程中，油气集输管道防腐作业十分关键，既影响着管道的石油寿命，也关系着油田的生产与发展，所以，延缓油气集输管道腐蚀具有重要的意义。
关键词：油气集输管道；腐蚀结垢；防护措施
        引言
        随着科学技术的快速发展，很多先进技术融入到我国各行业的发展进程中，助其自身更为快速。油气能源的本身就含有比较强烈的腐蚀性，在运输的过程中，对集输管道造成的腐蚀也是无法避免的一种伤害。与此同时，不仅需要把对管道的防腐技术进行严格检查，还需要制定出有效的防腐计划，逐渐提高油气能源运输的安全。除此以外，还需要对油气管道的内部进行深入研究，寻找最有效的防腐技术，逐渐降低油气能源对集输管道的腐蚀伤害，让油气的运输可以正常进行，避免发生油气泄漏的情况。
        1油气集输管道腐蚀造成的危害
        随着我国经济快速发展，油气集输管道建设长度日益增加，管道结构各式各样，这些油气管道大多敷设在地下，穿过广袤的地区，途经各种复杂地形，气候环境差别大，有干旱环境，有潮湿的环境，土壤性质差别也较大，管道中输送的介质性质差别较大。管道受到外部土壤性质影响、地层水中电解质影响遭受腐蚀，在管道内部，受到管输介质中的硫化氢、二氧化碳、及油气水等都会对管道内壁造成腐蚀，导致管道发生穿孔、开裂、泄漏等事故，给油田造成巨大经济损失。经过统计发现，造成管道事故的诱因主要有腐蚀、人为操作失误、焊缝损伤、第三方破坏等，其中管道腐蚀引起的事故占比最高，超过了三分之一。油气集输由于其特殊性质，多分布在沼泽地区，这些地方多属于盐碱地带，土壤具有较强的腐蚀性。统计表明，管道腐蚀在强腐蚀性地段，腐蚀情况尤其严重。同时伴随着城镇化建设，管道腐蚀在城镇地区，工业快速发展加之环保措施不到位，工业废水随意排放，使得土壤腐蚀性明显变强，管道腐蚀状况愈发严重，管道发生穿孔、泄漏的概率大大升高。管道是油气集输的重要地面工程，管道腐蚀给油田造成的影响是多方面的，首先管道腐蚀引起管输介质的跑、冒、滴、漏，造成资源的浪费；其次，管输介质属于易燃易爆物质，环境危害性大，一旦出现泄漏，会造成严重的环境污染，并且有诱发火灾或爆炸的可能性，危及人身安全，造成不可估量经济损失；最后，管道腐蚀引起管道设备损毁，造成资产损失，频繁的对管道维护需要耗费较大的成本。因此，在油气集输管道建设过程中，加强管道的防腐技术运用，将管道腐蚀降至最低，对于保障油气集输生产具有重要意义。
        2油气集输管道腐蚀防护措施
        2.1应用防腐蚀涂层
        防腐蚀涂层是一种较为常用的技术，管道内部和外部采用不同的防腐蚀涂层，管道外部防腐，多使用石油沥青、煤焦油瓷器、环氧煤沥青、双层PE、三层PE、聚乙烯胶带、聚乙烯覆盖层等；管道内部防腐一方面是将管输介质与管壁隔离，起到保护的效果。通常使用液体涂层，例如环氧液体涂料或环氧粉末等。对于遭受严重腐蚀的管道，需要采取涂敷固化法、软管翻转法等处理，将管道恢复正常，改善管道腐蚀状况。管道内部还可以使用玻璃钢衬里进行防腐。玻璃钢衬里采用玻璃布、环氧树脂、领苯二甲酸二丁酯、乙二胺等材料和物质制成，化学稳定性好，防腐效果较为理想。
        2.2普遍采用外置防腐层
        当前油气集输管道防腐工作开展中，大部分都会采用外置防腐层的方式进行防腐。外置防腐层一般会选择沥青材质的防腐材料。具体来说就是将玻璃纤维浸泡在石油沥青中，通过处理后再包裹管道外部起到防腐作用。这是我国从20世纪70年代后一直广泛应用的防腐材料，具有技术成熟，原料价格低廉，来源广等方面的优势。

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但是同时在应用中也存在一定的缺点和不足，比如耐高温性能不强，对水分的吸收能力高，吸水后会导致材料本身腐蚀，难以起到保护作用。而且这种材料本身在应用中会对周围环境造成污染，影响植物根系生长。导致防腐效果降低。
        2.3做好人员培训工作
        为了能够提升油气集输管道的施工质量，将防腐工作落到实处，企业需要定期开展安全培训活动，不仅要让施工人员参与其中，也需要让管理人员参与培训活动，对他们进行安全教育，提升他们的业务能力，并且还需要进一步优化施工流程，将责任机制落到实处，在出现问题的情况下能够及时问责，这样也能够强化所有人员的质量意识，有利于在根本上提升管道防腐施工质量。
        2.4油气集输管道防腐施工质量的控制措施
        对油气集输管道进行施工的过程中，为了能够取得较好的防腐效果，需要从以下几方面着手：第一，针对防腐材料加大研究力度，在现阶段来看，我国在这方面取得了一定的效果，不过，防腐材料的创新依然还有很大的进步空间，与外国相比还存在一定差距，相关研究人员需要对此给予高度关注，进一步研究新型防腐材料，为管道的施工质量提供重要的材料支持；第二，对管道表面进行有效处理，对油气管道进行施工的过程中，在管道的表面需要做好防腐处理工作，相关施工人员需要掌握相应的防腐技术，根据管道的实际情况采用适合的防腐措施，比如说，手工除锈、酸洗除锈等，确保管道表面处理效果达到相应的标准要求。相关管理人员需要及时检查表面质量，一旦发现涂层缺陷，需要及时处理，确保防腐层能够发挥隔离作用。
        2.5在管道内添加缓腐蚀剂
        缓蚀剂就是一种可以逐渐延缓化学腐蚀的工艺，在运输油气能源的时候，将缓蚀剂运用在运输油气的集输管道中，可以延缓腐蚀物质对管壁的腐蚀伤害，逐渐提高运输管道的耐用性。运用缓蚀剂的原理主要就是，将缓蚀剂涂抹在集输管道上面，让集输管道中存在的介质可以与缓蚀剂中存在的介质，进行有效的融合，对集输管道中存在的一些腐蚀介质，进行有效的抑制，保证集输管道在运输油气时的使用寿命。在具体的应用中，缓蚀剂可以分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两个种类，在油气能源运输管道中比较常用的缓蚀剂是有机缓蚀剂。对于有机缓蚀剂在运用的过程中，包含了一些使用的前提，比如在运用缓蚀剂的时候，必须是运输管道还没有被腐蚀的情况下，才可以将缓蚀剂涂抹在运输的管道上，保证运输管道的使用安全。与此同时，油气能源中存在的腐蚀介质各有不同，在运用缓蚀剂的时候，需要对油气中存在的腐蚀介质进行了解，寻找最有效的缓蚀剂。
        2.6采用电流阴极保护工艺
        电流阴极保护工艺技术是通过牺牲阳极的方式，外加电源对阴极管道金属形成保护层。具体的工作原理为，将金属管道与具有较强还原性的金属连接，使管道形成原电池的形式，进而对阴极金属管道形成保护膜，防止金属管道因为电子流失产生电化学腐蚀。这种输油管道的防腐方式能够使管道的保护距离扩大，降低防腐调节难度，当前已经被广泛应用到输油管道防腐工作中，并获得良好的防腐效果。
        结语
        综上所述，石油能源是我国经济发展的重要能源，石油能源的运用已经在各行各业中得到全方位的运用。与此同时，石油能源与油气能源的本身具有比较强烈的腐蚀性，对接触到这些能源的物品都会形成一定的腐蚀，油气是对运输油气能源的集输管道，会形成比较严重的腐蚀伤害。因此，不仅需要对集输管道内添加一些防腐剂，还需要对集输管道的涂层做好防腐技术等工作，安排人员对管道的检测与维护逐渐加强。
参考文献
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[2]冯继伟,杨正纲.长输地埋油气管道腐蚀因素与防护对策探讨[J].化工管理,2020(09):150-151.
[3]吕捷.油气管道腐蚀因素分析及防护技术分析[J].全面腐蚀控制,2020,34(02):73-74.