李強(qiáng)

（國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西部管道酒泉輸油氣分公司，甘肅張掖 734000）

0.引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)油氣資源的需求在不斷增加，油氣長(zhǎng)輸管道規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，很好地滿足了油氣傳輸需要。油氣長(zhǎng)輸管道一般是埋設(shè)在地底下的，由于管道所處環(huán)境的特殊性使得油氣管道很容易出現(xiàn)腐蝕問題，主要表現(xiàn)在管道內(nèi)壁腐蝕和管道外壁腐蝕。在地表環(huán)境中，管道外部很容易受到潮濕環(huán)境的腐蝕，而管道作為油氣輸送的載體，管道輸送的油氣中含有一定的腐蝕性的介質(zhì)，容易使得管道內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕，進(jìn)而影響到管道輸送功能和油氣質(zhì)量。因此，我們必須深入了解油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕研究，采取有效的防護(hù)措施，保護(hù)油氣長(zhǎng)輸管道，防止管道出現(xiàn)腐蝕，保證油氣的高效傳輸。

1.我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕現(xiàn)狀

我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道的建設(shè)始于1958年，管網(wǎng)涉及東北、華北、新疆和四川盆地等地區(qū)[1]。初期，為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，油氣長(zhǎng)輸管道分布大、管徑分布范圍廣，這一時(shí)期的管道防腐技術(shù)并不先進(jìn)，管道的覆蓋層多以石油瀝青玻璃布結(jié)構(gòu)為主，這種處理不能起到很好的防腐效果，這也使得管道腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重?？v觀我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道線路來看，雖然油氣長(zhǎng)輸管道線路不斷增長(zhǎng)，但是管道腐蝕問題依然存在，尤其是我國(guó)中部和東部沿海地區(qū)，這些地區(qū)的長(zhǎng)輸管道腐蝕非常嚴(yán)重，主要反映在中原油田、勝利油田、大港油田、長(zhǎng)慶油田等。在我國(guó)中原地區(qū)，多以高含水、低流速、滲水流程的集輸管線和注水管道的內(nèi)腐蝕比較突出，其他地區(qū)則表現(xiàn)為外部腐蝕為主。近年來，隨著油氣長(zhǎng)輸管道防腐技術(shù)的不斷更新，我國(guó)一些地區(qū)的長(zhǎng)輸管道防腐工作也取得了一定的成績(jī)，尤其是東北和西北地區(qū)的長(zhǎng)輸管道，由于管理到位、防護(hù)措施得當(dāng)，再加上這些地區(qū)的土壤干燥，不易發(fā)生細(xì)菌腐蝕，使得這些地區(qū)的管道發(fā)生腐蝕的次數(shù)較少[2]。

2.我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕形成的原因

油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕是一個(gè)不可避免的問題，嚴(yán)重的管道腐蝕不僅會(huì)影響到油氣的正常傳輸，還會(huì)影響油氣質(zhì)量。油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕原因大致可歸為主管和客觀兩類。主觀原因涉及防腐工藝不合理、管道維修不及時(shí)、人為破壞等，客觀原因涉及管道所處環(huán)境干擾、輸送介質(zhì)的化學(xué)成分等。筆者通過查閱大量資料，總結(jié)了油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕發(fā)生的幾點(diǎn)原因，現(xiàn)將具體內(nèi)容作如下介紹。

2.1 油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕形成的客觀原因

（1）土壤的腐蝕。油氣長(zhǎng)輸管道一般都是埋設(shè)在地下，管道很容易受到土壤的腐蝕。土壤之間存在著一些空氣、水以及鹽等其他物質(zhì)，這些物質(zhì)都具有明顯的電解質(zhì)。如果金屬管道處于土壤電解質(zhì)溶液中，就會(huì)構(gòu)成腐蝕電池，主要分為2類：第一類，在鋼管表面不同狀態(tài)下所形成的微腐蝕電池，由于鋼管表面產(chǎn)生的條件效應(yīng)，而出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象；第二類，土壤腐蝕介質(zhì)的差異性，形成了腐蝕電池。油氣長(zhǎng)輸管道與土壤長(zhǎng)時(shí)間的接觸，會(huì)侵蝕管道表面，尤其是當(dāng)土壤中的pH值較低、土壤含水量大、電阻率小時(shí)，這些特性決定土壤具有很強(qiáng)的腐蝕性。還有就是土壤中含有許多微生物和細(xì)菌，會(huì)給管道表面造成電化學(xué)腐蝕，進(jìn)而影響到管道的安全使用。

（2）各種腐蝕性介質(zhì)引起的腐蝕。油氣長(zhǎng)輸管道是輸送油氣的，油氣長(zhǎng)輸管道內(nèi)部會(huì)與輸送的油氣產(chǎn)生直接型的接觸，而油氣中含有的許多介質(zhì)都會(huì)對(duì)管道內(nèi)壁帶來一定的腐蝕，如油氣中的SO2、H2S、SO2等介質(zhì)會(huì)與管道內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)腐蝕。另外，長(zhǎng)輸天然氣管道具有輸量大和輸送距離長(zhǎng)等特征，在輸送的過程中會(huì)處于高溫高壓的環(huán)境中，但在高溫高壓的環(huán)境中會(huì)增加酸性氣體的活動(dòng)能力，使天然氣管道的內(nèi)壁被快速腐蝕，容易引發(fā)油氣泄露。

（3）地下植物根系生長(zhǎng)穿透覆蓋層引起的外壁腐蝕。在油氣長(zhǎng)輸管道中，地下植物根系生長(zhǎng)穿透覆蓋層導(dǎo)致管道外壁腐蝕也是一個(gè)比較常見問題。如果油氣長(zhǎng)輸管道處于一個(gè)多水環(huán)境中，如大港、大河等油田攤海地區(qū)很容易生長(zhǎng)如蘆葦一樣的植物，這些植物的根莖容易穿透瀝青防腐層，導(dǎo)致防腐層失去防腐作用，地下水會(huì)隨著穿透點(diǎn)接觸管道外壁，而在潮濕的環(huán)境下，油氣長(zhǎng)輸管道很容易發(fā)生銹蝕。

（4）海水腐蝕。海水腐蝕是指油氣長(zhǎng)輸管道在海洋環(huán)境中發(fā)生的腐蝕。在海洋環(huán)境中，海水的主要成分就是氯化鈉，這種化學(xué)成分有著較強(qiáng)的腐蝕性，當(dāng)油氣長(zhǎng)輸管道經(jīng)過海洋環(huán)境時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的海水浸泡會(huì)腐蝕管道外壁。

2.2 油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕形成的主觀原因

（1）防腐工藝不合理。在油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)過程中，防腐處理是一道不可或缺的工序，防腐施工質(zhì)量高低直接影響到了管道質(zhì)量。就目前來看，在油氣長(zhǎng)輸管道施工中，一些施工單位并沒有按照標(biāo)準(zhǔn)的施工技術(shù)要求進(jìn)行，防腐處理不到位，如預(yù)制除銹不徹底、吊裝時(shí)鋼絲繩損壞瀝青絕緣層、接頭焊接處未及時(shí)修正等，這些問題會(huì)影響到油氣長(zhǎng)輸管道的預(yù)期壽命，容易造成長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕。

（2）維護(hù)與管理不到位。目前，我國(guó)長(zhǎng)輸管道采用的是陰極保護(hù)技術(shù)，這種技術(shù)很好地保護(hù)了油氣長(zhǎng)輸管道的正常運(yùn)輸，但是在實(shí)際運(yùn)行過程中也容易出現(xiàn)一些問題，如儀器設(shè)備可靠性差，就會(huì)影響到陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。陰極保護(hù)管理缺失，沒有安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的收集，以至于對(duì)長(zhǎng)輸管道運(yùn)行狀態(tài)不了解，許多油氣長(zhǎng)輸管道往往是在發(fā)生腐蝕后才被發(fā)現(xiàn)，不能做到防范于未然。

（3）外力破壞。隨著我國(guó)城市化建設(shè)步伐的加快，城市規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，這種擴(kuò)大也會(huì)對(duì)原有的長(zhǎng)輸管道造成一定的破壞。雖然油氣長(zhǎng)輸管道建成后都會(huì)在管道覆蓋區(qū)域設(shè)置警示牌，但是后期城市規(guī)劃中，一些施工單位往往會(huì)忽略這些問題，以至于長(zhǎng)輸管道受到了外力的破壞，造成管道受損，而受損的管道很容易出現(xiàn)腐蝕問題。另外，個(gè)別人會(huì)故意破壞地下管線，如偷油、竊取陰極保護(hù)設(shè)備等，他們?yōu)榱艘患核嚼?，不惜違法，破壞油氣長(zhǎng)輸管道。

3.油氣長(zhǎng)輸管道防腐的重要性分析

油氣長(zhǎng)輸管道材質(zhì)多樣，其中鋼材料的長(zhǎng)輸管道應(yīng)用最為廣泛。鋼作為一種金屬類材質(zhì)，以這類材質(zhì)為主的油氣長(zhǎng)輸管道需要高度注重防腐工作。油氣長(zhǎng)輸管道所處的環(huán)境比較特殊，有的管道埋設(shè)在地底下，有的管道需要穿過河流、海洋，而復(fù)雜的外部環(huán)境會(huì)給油氣長(zhǎng)輸管道安全造成影響。以土壤環(huán)境為例，如果油氣長(zhǎng)輸管道所處環(huán)境中的土壤pH值較低、含水量大、電阻率小時(shí)，油氣長(zhǎng)輸管道就容易遭受土壤腐蝕。再如，油氣長(zhǎng)輸管道經(jīng)過潮濕的水環(huán)境，如果管道的防潮、防銹、防腐工作不到位，管道就容易出現(xiàn)銹蝕。一旦油氣長(zhǎng)輸管道遭受腐蝕，管道就容易破裂，尤其是油氣在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生巨大沖擊，油氣在經(jīng)過有腐蝕的管道時(shí)，很容易沖斷管道，造成油氣泄露，進(jìn)而污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，嚴(yán)重的還會(huì)引起爆炸，給人的生命安全及財(cái)產(chǎn)造成威脅。因此，在油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)中，我們需要高度重視管道的防腐工作。油氣長(zhǎng)輸管道防腐工作不僅關(guān)系著油氣長(zhǎng)輸管道功能發(fā)揮，更關(guān)系著廣大民眾的生命安全和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。做好油氣長(zhǎng)輸管道防腐工作，可以減少甚至避免管道腐蝕問題的發(fā)生，進(jìn)而保證油氣長(zhǎng)輸管道安全、高效運(yùn)行，促進(jìn)油氣資源的高效利用。

4.油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕防護(hù)對(duì)策

在油氣長(zhǎng)輸工程中，一般采用地下埋設(shè)和架空敷設(shè)的方法處理管道，但是管道容易受各種因素的影響而出現(xiàn)腐蝕問題，進(jìn)而影響到管道使用時(shí)間和油氣質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)油氣泄露，進(jìn)而污染環(huán)境，容易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故。因此，在油氣長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)中，我們需要高度重視管道的防腐工作，采取有效措施，避免油氣長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕。

4.1 涂層防腐

為了降低土壤對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道的腐蝕影響，可以在管道外壁涂抹防腐材料，增強(qiáng)管道外壁的防腐性能。（1）在長(zhǎng)輸管道外壁涂抹煤焦油瓷漆，煤焦油瓷漆有著很好的防腐性能，而且材料成本較低，能夠很好地保護(hù)油氣長(zhǎng)輸管道，但是這種材料對(duì)溫度要求較高，如果溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)就無法達(dá)成防腐效果。（2）涂抹PE防腐材料，這種防腐材料成本低，而且絕緣性好、絕水性高，在應(yīng)用這種防腐材料時(shí)，需要避免管道長(zhǎng)期被紫外線照射。（3）PE 3層防腐，這種防腐措施主要是利用環(huán)氧粉末來保護(hù)管道表面，增強(qiáng)管道表面的防腐性能。

4.2 電化學(xué)防腐措施

目前，我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)都采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法來保護(hù)油氣長(zhǎng)輸管道。為了保證陰極系統(tǒng)的高效運(yùn)作，在安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)把點(diǎn)絕緣裝置安裝到管道的進(jìn)口位置，以此保護(hù)陰極電流。如果絕緣接頭位置和管道的防腐蝕層出現(xiàn)故障，可以在此位置安裝一個(gè)接地鋅電視[3-4]。另外，為了增強(qiáng)長(zhǎng)輸管道的防腐性能，可以實(shí)施涂層技術(shù)與陰極保護(hù)技術(shù)的結(jié)合。

4.3 規(guī)范長(zhǎng)輸管道安裝工藝

油氣長(zhǎng)輸管道安裝是一道重要的工序，管道安裝質(zhì)量高低直接影響到了長(zhǎng)輸管道的使用時(shí)間。為了保證油氣長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行，避免管道腐蝕，在管道安裝時(shí)，施工單位就必須按照規(guī)范的施工技術(shù)要求進(jìn)行，提高施工的規(guī)范性、科學(xué)性。首先，在安裝長(zhǎng)輸管道時(shí)，要結(jié)合管道分布區(qū)域的土壤性質(zhì)，選擇科學(xué)的涂層技術(shù)，對(duì)管道外壁進(jìn)行防腐處理。其次，加強(qiáng)油氣長(zhǎng)輸管道安裝過程中的管理，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安裝管道，不僅要保證管道內(nèi)壁清潔、干凈，還必須要對(duì)外壁及外壁環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的處理。最后，在長(zhǎng)輸管道施工時(shí)，要對(duì)金屬管道經(jīng)過的內(nèi)部進(jìn)行除油、除銹處理，將環(huán)氧樹脂等符合材料噴涂到金屬管道的內(nèi)壁，保證內(nèi)壁涂層的額連續(xù)性，形成一個(gè)有效的保護(hù)層[5-6]。

4.4 加強(qiáng)油氣長(zhǎng)輸管道的日常維護(hù)與管理

油氣長(zhǎng)輸管道作為油氣傳輸?shù)妮d體，為了避免管道出現(xiàn)腐蝕，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)油氣長(zhǎng)輸管道的日常維護(hù)與管理。首先，成立一支專業(yè)的小組，定期對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)長(zhǎng)輸管道的內(nèi)部壓力和容器壓力、檢查管道外壁是否存在破損、銹蝕等問題，發(fā)現(xiàn)問題要立即處理。其次，針對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道區(qū)域，不僅要設(shè)置醒目的警示牌，還需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，防止該區(qū)域遭受人為破壞。再其次，落實(shí)責(zé)任制，將油氣長(zhǎng)輸管道的日常維護(hù)與管理工作落實(shí)到具體部門、具體人身上，督促他們認(rèn)真做好管道的維修工作，從而保證管道安全運(yùn)行[7-8]。另外，有關(guān)部門要加大油氣長(zhǎng)輸管道保護(hù)的宣傳，提高人們的安全意識(shí)，對(duì)故意破壞油氣長(zhǎng)輸管道的行為人給予嚴(yán)厲懲處。

5.結(jié)語(yǔ)

油氣長(zhǎng)輸管道腐蝕是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題，油氣長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕就會(huì)影響到管道的正常運(yùn)行，容易引發(fā)油氣泄露，一旦油氣泄露，不僅污染環(huán)境，而且容易引發(fā)爆炸，給人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此，做好油氣長(zhǎng)輸管道的防腐處理工作十分重要。油氣長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕的原因是多方面的，本次研究總體歸納為主觀原因和客觀原因兩大類，針對(duì)這些研究，筆者提出了針對(duì)性的防護(hù)對(duì)策， 旨在提高油氣長(zhǎng)輸管道防腐性能，保護(hù)油氣長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行。