浅析油气管道的防腐问题研究

张庆

张庆（中国石化管道储运有限公司聊城输油处聊城输油站山东聊城252000）

摘要：油气管道属于构成油气储运设备的一个重要组件,油气在储运期间存在不少安全隐患,例如管道腐蚀、油品挥发、火灾等,在多种安全隐患中,管道腐蚀的影响后果是难以预料的。为了提高油气运输效率,确保由于运输的安全,本次研究对油气储运中管道的防腐问题展开研究。首先分析管道发生腐蚀的相关原因,进而对油气储运中管道防腐的技术以期为同行提供参考。

关键词：油气管道；腐蚀；防护

引言当前导致油气输送管道出现腐蚀现象的因素特别复杂，同时管道的腐蚀程度也不尽相同。为了更好地避免油气储运过程中管道腐蚀情况的出现，各油气期企业在开展油气储运管道的选择及施工时，理应以可能导致管道出现腐蚀情况的因素和当地的相关情况为依据，有针对性的采用合理的管道防腐方法，充分利用防腐方法，进而保证油气运输过程中油气及管道的安全与稳定。

1管道腐蚀发生的原因1.1化学腐蚀由于金属表面和环境中的介质产生化学作用而形成的破坏作用。

化学腐蚀主要包括气体腐蚀与在非电解质溶液中的腐蚀。

1.1气体腐蚀裸金属表面被暴露于周围环境中，在空气或别的气体的作用下，产生氧化膜与化合物，受高温度作用，氧化膜快速生长，受各种气体中水分的作用这类腐蚀会进一步加深。

1.1.2在非电解质溶液中的腐蚀油气管道内不仅含有很多的水分，还存在很多会对管道产生腐蚀作用的化学物质，例如H2S等。这些化学物质回合管道内壁产生化学作用，致使管道发生腐蚀。

1.2电化学腐蚀电化学腐蚀是管道发生腐蚀的主要形式。腐蚀发生过程会形成电流是其主要特点。把电化学腐蚀过程中电流流进的位置叫阴极，电流流出的位置叫阳极。电化学腐蚀包括两种形式：1.2.1原电池腐蚀金属在电解质溶液中产生原电池而形成腐蚀就是原电池腐蚀。管道外围比较潮湿的土壤以及大气，都有电解质溶液存在。

1.2.2电解腐蚀处于电解质溶液中的金属在外界杂散电流的作用下出现电解而产生的腐蚀就是电解腐蚀。

1.3细菌腐蚀含有硫酸盐的土壤，在氧气缺乏的条件下，会产生一种厌氧性细菌，这就为硫酸盐还原菌的繁殖创造了条件，这些细菌的存活离不开氢或某些还原物质，把硫酸盐还原成摘要硫化物，借助于反应的能量进行繁殖。钢管表面产生的氢膜会和硫化物发生作用，氢膜不断被消耗就会使钢管上的铁发生溶解。细菌并不会直接对钢管产生腐蚀作用，在细菌成长繁殖的过程中，大量的有机质被不断消耗，使管道周围环境被严重破坏，最终对管道产生腐蚀作用。

很多因素都会对细菌侵蚀带来影响作用，包括土壤的酸碱性、土壤的含水量、有机质的含量与类别、管道四周土壤温度、化学盐类等。

温度在25～30℃，土壤pH值在5到9的环境下非常适合细菌繁殖。

如果处于pH值为6．2到7．8的沼泽与洼地环境中，细菌活动表现的最为活跃，在pH值高于9的条件下，就会对硫酸盐还原菌的活动产生抑制作用。

2.管道腐蚀的防护对产生腐蚀的原因进行分析，出台措施，有效的防腐措施，对于降低腐蚀带来的损失具有积极的作用。具体的防腐措施主要有如下几种：2.1涂防腐绝缘层涂层不仅是最基本的管道防腐措施，而且是必不可少的。将防腐材料涂在管道上，固化之后会产生油漆膜，与金属表面十分牢固地结合在一起，将金属表面与外界十分严密低隔绝开来，使得金属难以和外界物质产生化学反应或电化学反应，有效抑制了金属发生腐蚀。涂层应当具备如下几个特征：能够和金属产生较好的粘结性、具有较好的电绝缘性、具有很强的化学稳定性、防水、具有一定的机械强度及韧性、抗细菌腐蚀、有一定的抗阴极剥离性、价格低廉、耐土壤应力性能好、破损后容易修复，施工方便等。青与煤焦油是国内外常用的涂层材料。对涂层选择过程中，首先需要对管线的腐蚀环境做好调查，做到充分地把握，选择比较恰当的防腐材料，展开必要的实验，对经济合理性、技术可行性、涂敷施工的可操作性做好充分地考虑，最终对防腐方案进行确定。

2.2阴极保护阴极保护防腐属于电化学防腐方法之一，通常和涂料绝缘防腐一起应用能够取得显著的效果。外加电流法与牺牲阳极法是阴极保护的两种方法。

2.2.1牺牲阳极法将电位很低的合金或金属连接到需要保护的金属管道上面，进而产生一个新的腐蚀电池。对电流需要量低的裸管或有涂层管道的外露部位进行阴极保护十分适合。铝基合金、镁基合金以及锌基合金都是应用比较广泛的牺牲阳极材料。

2.2.2外加电流法把外加的直流电源的负极与待保护管道连接，将电源的正极与另一辅助阳极相接，外加电流在辅助阳极与管道间会形成较大的电位差。比较突出的优点就是可以形成十分强大的保护电流，保护距离长，电流与电压的调节十分方便，应用范围十分广泛。外加电流阳极可采用磁性氧化铁、高硅铸铁、碳钢、石墨、铅银合金、铸铁、废钢材等材料。

在对牺牲阳极法、外加电流法应用的过程中，要对干扰问题做到充分地考虑，例如掌握周围是不是存在土壤电阻率、工业电源，对施工经济性与可行性做好分析等。

涂层与阴极保护两者呈现出相辅相成的关系。良好的涂层有利于降低涂漏点的出现，也有利于阴极保护费用实现降低；如果涂层质量不过关就容易产生大量的涂漏点，阴极保护费也会相应地变高。

2.3连接线利用连接线，对杂散电流进行控制也是防腐蚀方法。通常输油管线并不单独存在，来其周围的市政管道、附近的阴极保护系统、公共设施的杂散电流，会对管线发生腐蚀作用。因此唯有十分恰当地对连接线使用，为电流提供低电阻通道，才会有效防止穿过受到阴极保护管道的辅助构筑物和外界管道出现电解腐蚀。以我国《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》为依据：在管道附近土壤的电位梯度大于2.5m或管道上任意点的管地电位正向偏移100mV的条件下，管道应及时采取直流排流保护或别的防护措施。

采取阴极保护，恰当地涂敷一种优质涂层是一种十分有效，经济的防腐办法。对全部的油气管道都进行图层，并以阴极保护作为辅助，这样对于降低涂层漏点的出现具有积极的保障作用。同时，还需要使用绝缘胶、衬垫等在管道与管卡之间进行绝缘，使接触腐蚀电池的电阻变大，对防止低电位金属的溶解具有积极的作用，还要将连接线安装到很多关键位置以防止电解发生。

3.结语对于腐蚀防护要从设计阶段就开始着手，如此才会更加合理。之所以会发生腐蚀有很多原因，掌握腐蚀产生的原因，结合具体原因出台有针对性的解决方案，做好优化设计，对于管道腐蚀的延缓，降低管道维修费用等都具有积极的作用。

参考文献[1]石磊.油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析[J].科技创新导报，2011（12）[2]张旭，魏子昂.浅谈油气储运中管道的防腐问题[J].中国石油和化工标准与质量.2011(10)[3]刘佳.天然气管道的腐蚀原因及防治措施[J].内江科技.2012，(06)