朱富有

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部第十一工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油氣集輸管道在油氣運(yùn)輸過程中發(fā)揮十分重要的作用，但同時(shí)管道也極易遭受腐蝕，導(dǎo)致其使用壽命降低，成為管道運(yùn)輸中常見的難題。鑒于此，相關(guān)的技術(shù)人員要了解管道內(nèi)外壁的腐蝕原因，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出高效的管道防護(hù)措施，確保油氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩?，提升運(yùn)輸?shù)男省?/p>

1 油氣集輸管道的腐蝕機(jī)理

1.1 油氣管道的內(nèi)壁腐蝕機(jī)理

油氣管道內(nèi)壁發(fā)生的腐蝕，主要是因?yàn)橛蜌饫锖蠴2、碳化物、H2S、硫化物等化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)油氣管道與這些化學(xué)物質(zhì)接觸就會(huì)產(chǎn)生具有腐蝕性質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)對管道造成腐蝕。更詳細(xì)地說，管道內(nèi)的O2與SO2、Fe有了化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了FeSO4，經(jīng)過電離的作用，F(xiàn)eSO4分離為C16H2ON2（四甲基聯(lián)苯胺）與氧化物[1]。因?yàn)橛辛薈16H2ON2，油氣管道會(huì)加快速度腐蝕，同時(shí)經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)后又產(chǎn)生新的FeSO4，又會(huì)對管道產(chǎn)生腐蝕作用，經(jīng)過這樣反復(fù)化學(xué)反應(yīng)的循環(huán)，管道內(nèi)的腐蝕加劇，導(dǎo)致管道最終出現(xiàn)破損，出現(xiàn)了油氣泄漏。同時(shí)，管道內(nèi)H2O與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成H2CO3，又會(huì)產(chǎn)生電離作用，H2CO3會(huì)讓pH值出現(xiàn)下降，管道內(nèi)由此形成氫氣極化反應(yīng)，就會(huì)對油氣集輸管道造成局部腐蝕或點(diǎn)狀腐蝕。

1.2 油氣管道的外壁腐蝕機(jī)理

海水與土壤是導(dǎo)致油氣管道外壁腐蝕的主要原因。通常油氣輸運(yùn)管道都會(huì)深埋于地下，地貌、土壤就會(huì)對油氣運(yùn)輸管道產(chǎn)生影響。在土壤里會(huì)含有微生物、H2O、O2，因?yàn)橥寥澜橘|(zhì)會(huì)對O2的傳播會(huì)起到阻礙作用，其濃度會(huì)形成差異，形成了具有腐蝕性的電池，對管道外壁有腐蝕作用，而且微生物也會(huì)對管道外壁有一定的影響。如果油氣管道穿越海水，其成分是一種電解質(zhì)溶液，與不同材質(zhì)的金屬組成電回路，使得腐蝕性物質(zhì)叢生，這種原電池會(huì)對管道外壁產(chǎn)生各自不同的局部腐蝕。

2 油氣集輸管道的防腐措施

2.1 外部防腐蝕措施

一是隔絕外部環(huán)境。當(dāng)前油氣集輸管道外部防止腐蝕的主要方法是對外壁涂抹防腐蝕涂層，應(yīng)該依據(jù)油氣集輸管道所處的自然環(huán)境條件與具體鋪設(shè)地點(diǎn)來選擇涂層材料。如海洋管道與埋地管道所使用的防腐涂層就不一樣，故而要依據(jù)管道的實(shí)際情況進(jìn)行涂層材料的選擇，只有這樣才能將金屬管道外部和腐蝕介質(zhì)隔離開來，進(jìn)而防止管道外部被腐蝕。在對管道外壁進(jìn)行防腐蝕涂層涂抹的過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，使得防腐材料能夠均勻地分布在管道外壁上[2]。

二是減緩化學(xué)反應(yīng)。如果想要減少腐蝕就要減緩電池反應(yīng)的速率，可以采取陰極保護(hù)法，也就是施加一個(gè)外加電流于腐蝕金屬的表面，被保護(hù)的管道就變成了陰極，有效地抑制發(fā)生金屬腐蝕電池的遷移，盡量減弱及避免出現(xiàn)腐蝕的情況，電池反應(yīng)被延緩，也就大大減緩了管道腐蝕的速率。

2.2 內(nèi)部防腐蝕措施

對于管道內(nèi)壁的防腐蝕技術(shù)主要有襯里防腐技術(shù)、內(nèi)涂層防腐技術(shù)、緩蝕劑技術(shù)等。使用緩蝕劑能夠有效地降低金屬或合金的腐蝕速度，其物理性能得到很好的改善，廣泛地應(yīng)用于油氣集輸管道內(nèi)壁的防腐之中。從原理上分析，相關(guān)學(xué)者在緩蝕劑技術(shù)理論方面還沒有形成統(tǒng)一的共識，其主要包括成膜理論、吸附理論、電化學(xué)理論等。緩蝕劑的添加主要是讓金屬管道內(nèi)壁的防腐能力得到提高，而不是讓介質(zhì)內(nèi)的腐蝕成分降低，其反應(yīng)的速率會(huì)降低，屬于一種催化反應(yīng)，這樣管壁得到了緩蝕，防腐能力增強(qiáng)。這項(xiàng)技術(shù)無需大量的緩蝕劑卻效率很高，大大延長了管道的使用壽命。在管道防腐技術(shù)中，內(nèi)涂層襯里防腐技術(shù)也得到了十分廣泛的應(yīng)用，它的防腐原理是在管道內(nèi)壁與腐蝕介質(zhì)之間的隔離層實(shí)施噴涂，也同樣會(huì)達(dá)到減緩管道內(nèi)壁腐蝕效果的目的。在集輸管道中使用該項(xiàng)技術(shù)，不僅能起到很好的管道內(nèi)壁防腐作用，同時(shí)還能節(jié)約管道材料以及維修費(fèi)用，在不影響油氣輸送效率的同時(shí)清管次數(shù)減少。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對外部防腐技術(shù)與內(nèi)部防腐蝕方法的分析，能對管道內(nèi)外防腐措施有深入了的了解，科學(xué)合理地選擇防腐工藝和材料，延長了油氣集輸管道的使用壽命，降低了維護(hù)成本，確保了油氣正常、順利的輸送。