胡天煜

中國石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程監(jiān)督中心 新疆 烏魯木齊 830000

受社會快速發(fā)展的影響，社會對于石油資源的需求量也在逐漸提升，我國的原油分布并不平衡，因此，需要對石油資源進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。通過對不同的輸送方式進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn)，管道輸送的經(jīng)濟(jì)性相對較強(qiáng)，且輸送效率相對較高，輸送安全性相對較強(qiáng)，我國原油管道的數(shù)量在逐漸增加。在開展管道輸送的過程中，大多數(shù)管道采用了金屬材料，受介質(zhì)和外界環(huán)境的影響，管道可能會出現(xiàn)一定的腐蝕問題，如果腐蝕問題相對較為嚴(yán)重，則出現(xiàn)安全風(fēng)險問題的概率將會提升，因此需要對管道做好防腐工作[1]。目前，在進(jìn)行原油管道設(shè)計之前，都會制定合理的防腐措施，以此延長管道的使用壽命及提高安全性，但是在進(jìn)行管道防腐的過程中也會出現(xiàn)一系列的問題，本次研究主要是對管道防腐問題進(jìn)行分析，并提出合理的解決對策，為提高原油管道運行的安全性奠定基礎(chǔ)。

1 石油管道腐蝕原因分析

我國的石油管道基本采用埋地敷設(shè)的方式，我國部分地區(qū)的地下環(huán)境相對較為潮濕，受到土壤因素以及微生物因素的雙重影響，管道材料出現(xiàn)變化的概率相對較大，通過對文獻(xiàn)資源進(jìn)行查詢發(fā)現(xiàn)，外界環(huán)境和管道內(nèi)的介質(zhì)是影響原油管道腐蝕的兩大因素[2]。對于整個管道系統(tǒng)而言，金屬材料和非金屬材料還可能會構(gòu)成原電池，進(jìn)而導(dǎo)致管道出現(xiàn)嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕問題，管道材料損壞和流失屬于管道腐蝕的直接原因。除了某些腐蝕性物質(zhì)將會對管道產(chǎn)生腐蝕以外，腐蝕性產(chǎn)物也是影響管道腐蝕的另一因素。事實上，管道腐蝕不會局限于某個區(qū)域，隨著管道使用時間的延長，腐蝕的范圍也會不斷擴(kuò)大，這主要和腐蝕性介質(zhì)的侵蝕作用相關(guān)，同時，溫度、壓力等因素也將會對管道腐蝕產(chǎn)生間接性影響。對于管道內(nèi)部而言，在對介質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送之前，會對原油進(jìn)行處理，處理的目的是脫除原油中的酸性物質(zhì)以及水分，但是受到處理工藝以及處理設(shè)備運行穩(wěn)定性的影響，酸性物質(zhì)和水分的脫除并不全面，部分酸性物質(zhì)和水分將會進(jìn)入到管道內(nèi)，由于原油和水分的密度不同，在管道內(nèi)可能會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，部分酸性物質(zhì)可能會溶于水中，水分在管道某些位置處聚集，最終引發(fā)嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕問題[3]。對于管道外部而言，引發(fā)管道外腐蝕的因素相對較多，土壤中含有大量的酸性物質(zhì)和微生物，酸性物質(zhì)將會對管道產(chǎn)生直接性腐蝕，在微生物生命活動的過程中，將會產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì)，進(jìn)而對管道產(chǎn)生腐蝕。我國部分管道沿線的環(huán)境相對較為復(fù)雜，管道可能需要與電力設(shè)施并行或者交叉，在電力設(shè)備運行的過程中將會產(chǎn)生大量的雜散電流，這些雜散電流將會進(jìn)入到土壤中，進(jìn)而導(dǎo)致管道出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕問題，通過對電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)腐蝕的危害高于化學(xué)腐蝕，因此采取合理的管道保護(hù)措施十分關(guān)鍵。

2 石油管道防腐現(xiàn)狀分析

2.1 主觀現(xiàn)狀

事實上，盡管我國在管道防腐技術(shù)方面的發(fā)展速度相對較快，但是在防腐工作開展的前期仍然存在一定的問題，為了使防腐質(zhì)量得到提升，在開展防腐作業(yè)之前，需要對管道進(jìn)行全面的除油和除銹處理，傳統(tǒng)的除油工藝為化學(xué)除油，除銹工藝為機(jī)械除銹，2種類型的技術(shù)存在一定的缺陷，導(dǎo)致管道處理的質(zhì)量相對較低，最終對防腐質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，如果管道存在一定的防腐缺陷，不但會引發(fā)管道泄漏問題，還將對管道周圍的環(huán)境產(chǎn)生破壞[4]。在防腐管理制度方面，由于我國對于制度的建設(shè)并不重視，導(dǎo)致管道防腐工作的開展質(zhì)量相對較低，在開展防腐作業(yè)之前，也不會制定完善的防腐計劃，這是防腐問題出現(xiàn)的重要原因。對于部分管道防腐工作而言，其需要在現(xiàn)場進(jìn)行，我國大多數(shù)管道所處的環(huán)境相對較為惡劣，防腐工作人員的薪酬有限，難以對高素質(zhì)的防腐人員發(fā)揮吸引力，不重視人才的培養(yǎng)工作，最終導(dǎo)致管道的防腐質(zhì)量難以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。事實上，盡管我國大多數(shù)管道都采取了防腐措施，防腐措施主要以防腐層和陰極保護(hù)為主，在管道建設(shè)的過程中，由于建設(shè)人員對于防腐層的保護(hù)力度不足，在下管溝的過程中，如果管溝中存在尖銳的硬物，也將對管道外防腐層產(chǎn)生損傷，在管道運行的過程中，由于居民百姓對于管道安全的重視力度不足，可能會出現(xiàn)破壞管道外防腐層的行為，最終導(dǎo)致管道出現(xiàn)一定的防腐層破損問題。對于陰極保護(hù)而言，在管道長時間的運行以后，管道沿線的陽極材料可能會消耗殆盡，外加電流保護(hù)措施的參數(shù)設(shè)置不合理，最終會引發(fā)陰極保護(hù)失效問題[5]。

2.2 客觀現(xiàn)狀

事實上，除了我國以外，各個發(fā)達(dá)國家在管道防腐方面都面臨一定的問題，通過進(jìn)行廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn)，管道腐蝕屬于國際社會面臨的重要威脅，腐蝕問題不但會導(dǎo)致安全風(fēng)險問題，縮短管道的使用壽命，還將造成極大的金屬流失問題。對于石油管道而言，石油自身就具有一定的腐蝕性，石油管道基本都會采取埋地敷設(shè)的方式，受內(nèi)外因素的影響，管道出現(xiàn)腐蝕問題的概率增加，盡管國內(nèi)外提出了眾多的管道防腐措施，但是這些措施只能降低管道的腐蝕速率，縮小管道腐蝕問題出現(xiàn)的范圍，無法從根本上避免管道腐蝕問題。同時，我國對于管道防腐技術(shù)的研究起步相對較晚，與發(fā)達(dá)國家仍然存在一定的差距，未來需要對防腐技術(shù)進(jìn)行深入研究。

3 石油管道防腐存在的問題分析

3.1 設(shè)備使用不合理

通過對我國石油管道的基本情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)石油管道的規(guī)劃工作都是由國家進(jìn)行，管道的設(shè)計和建設(shè)工作基本由國企完成，但是在管道運營管理的過程中，基本采用了承包模式，對于管道管理企業(yè)而言，其十分重視管道的輸量以及經(jīng)濟(jì)效益，非常容易忽視管道的維護(hù)保養(yǎng)問題。對于企業(yè)中的技術(shù)人員而言，非常容易忽視防腐設(shè)備的使用工作，缺乏系統(tǒng)的防腐知識體系，在進(jìn)行管道維護(hù)的過程中，防腐設(shè)備的使用相對較少。事實上，為了延長管道的使用壽命和保障其運行安全，必須對腐蝕問題進(jìn)行嚴(yán)格的控制，提高腐蝕控制效果，定期對管道進(jìn)行合理的維護(hù)以及保障。對于部分企業(yè)而言，在管道維護(hù)保養(yǎng)方面投入的資金相對較少，在管道腐蝕較為嚴(yán)重的前提下，需要對腐蝕管段進(jìn)行合理的更換，此時的工程量必然會大幅提升，在對管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的過程中，出現(xiàn)安全風(fēng)險問題的概率也將會提升。為了保障管道的運行安全，管道運營管理企業(yè)會聘請大量的人員對管道進(jìn)行定期的巡視，防止管道出現(xiàn)嚴(yán)重的第三方入侵問題，第三方入侵是破壞管道防腐設(shè)施的重要因素，但是這種定期巡檢的模式無法對管道進(jìn)行實時的檢測，巡檢工作和第三方施工行為存在一定的時間差，最終導(dǎo)致管道出現(xiàn)防腐設(shè)施破壞問題的概率增加。

3.2 缺乏完善防腐管理制度

盡管我國管道運行管理企業(yè)都制定了各項工作制度，工作制度的制定可以保障日常工作開展的規(guī)范性以及流暢性，但是針對管道防腐問題，并沒有制定完善且系統(tǒng)的管理制度，最終導(dǎo)致在管道防腐方面并沒有取得突破性進(jìn)展，防腐工作的效率和質(zhì)量嚴(yán)重降低。對于企業(yè)中的工作人員而言，由于管道沒有出現(xiàn)安全風(fēng)險問題，因此，其安全意識相對薄弱，無法自覺在日常工作的過程中對管道的防腐情況進(jìn)行檢查。根據(jù)我國管道領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)定，需要定期對管道進(jìn)行檢測，由于部分管道內(nèi)的環(huán)境相對較為復(fù)雜，開展內(nèi)檢測的難度相對較大，因此，檢測工作主要是以外檢測為主。外檢測主要是對管道防腐層的破損情況、陰極保護(hù)的有效性、土壤的腐蝕性、雜散電流的分布情況以及管道沿線三樁一牌的分布情況進(jìn)行檢查，在專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測后會出現(xiàn)檢測報告，但是對于部分管道管理企業(yè)而言，其已經(jīng)根據(jù)國家的相關(guān)要求對管道開展了定期檢測工作，但是在檢測工作結(jié)束以后并沒有針對防腐方面存在的問題進(jìn)行及時的整改，最終導(dǎo)致管道的腐蝕速率提升。

4 石油管道防腐問題對策研究

4.1 規(guī)范使用防腐設(shè)備

為了提高管道的防腐效果，首先需要對防腐設(shè)備進(jìn)行合理的使用，在進(jìn)行管道建設(shè)施工的過程中，需要對管道的防腐層進(jìn)行合理的保護(hù)，在下管溝之前，需要對管溝進(jìn)行及時的清理，防止出現(xiàn)防腐層破損問題，定期對陰極保護(hù)設(shè)施進(jìn)行檢查，對保護(hù)電流的參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整，對陽極材料進(jìn)行及時的補(bǔ)充，使得陰極保護(hù)措施可以充分發(fā)揮自身效果。需要定期對管道沿線三樁一牌進(jìn)行更換，三樁一牌可以對周圍的居民百姓發(fā)揮提示作用，防止居民在日常生活中出現(xiàn)破壞防腐措施的行為。企業(yè)除了需要依靠專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)開展定期檢測以后，還需要對防腐層檢測設(shè)備進(jìn)行合理的應(yīng)用，積極對防腐層的完好性進(jìn)行自檢，如果發(fā)現(xiàn)防腐層破損問題需要及時進(jìn)行修復(fù)。

4.2 建立標(biāo)準(zhǔn)化管理體系

通過建立標(biāo)準(zhǔn)化管理體系的方式，可以保障防腐管理工作得到有序開展。首先，需要建立防腐管理制度，并在日常工作開展的過程中對制度進(jìn)行補(bǔ)充和完善，在防腐管理制度制定以后需要進(jìn)行全面的貫徹落實，監(jiān)管部門需要對制度的落實情況進(jìn)行及時的檢查。對防腐管理工作進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，在開展管道維護(hù)和保養(yǎng)的過程中，需要由專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)，以此使得管道維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量得到提升。對企業(yè)中的工作人員進(jìn)行全面的培訓(xùn)，使其可以充分認(rèn)識到防腐工作開展的重要性，建立全面的防腐知識體系，掌握先進(jìn)的管道防腐技術(shù)，督促工作人員在閑暇時間進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，通過提高工作人員防腐意識和技能技巧的方式，提高管道的防腐質(zhì)量。在定期完成管道檢測作業(yè)以后，需要組織相關(guān)科室的工作人員對檢測報告進(jìn)行解讀，落實各個部門的防腐責(zé)任，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時的整改，對管道沿線的防腐層破損點進(jìn)行及時的修復(fù)，以此降低管道的腐蝕速率。

4.3 強(qiáng)化新技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用

強(qiáng)化新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用也是提高防腐質(zhì)量的重要措施。首先，在管道內(nèi)可以添加一定的咪唑啉緩蝕劑，該種類型的緩蝕劑具有無毒無害的應(yīng)用優(yōu)勢，且應(yīng)用效果相對較好，其主要是通過化學(xué)吸附作用的方式，進(jìn)而可以吸附在管道金屬的表面，對管道內(nèi)表面發(fā)揮良好的保護(hù)作用，該種類型緩蝕劑的緩蝕效果可以達(dá)到80%以上；其次，可以引進(jìn)鹽浴復(fù)合處理技術(shù)（QPQ）防腐技術(shù)，該種類型的技術(shù)主要是將低溫鹽浴滲氮技術(shù)和鹽浴氧化技術(shù)相互結(jié)合，進(jìn)而對管道金屬表面進(jìn)行改性處理，在管道技術(shù)的表面可以形成一層氧化膜，該氧化膜可以對管道發(fā)揮良好的保護(hù)作用，該種防腐技術(shù)的應(yīng)用效果好于鍍鉻技術(shù)和鍍鎳技術(shù)；最后，可以使用熔接環(huán)氧粉末對管道表面進(jìn)行處理，該種類型材料的附著力相對較強(qiáng)，且在高溫條件下也可以發(fā)揮良好的效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，防腐工作是保護(hù)管道運行安全的重要措施，盡管我國石油管道均采取了一定的防腐措施，但是在開展防腐工作的過程中仍然存在一定的問題，這些問題會導(dǎo)致管道運行安全受到一定的威脅，因此，需要對管道防腐問題進(jìn)行全面分析，采取合理的防腐控制措施，引進(jìn)先進(jìn)的防腐技術(shù)，以此使得管道防腐質(zhì)量提升，全面保障管道運行安全和延長其使用壽命。