输气管道施工建设中防腐蚀层的漏点控制

潘奇纲

辽河油田建设工程公司辽宁省盘锦市124010

摘要：随着人们对油气管道安全性要求的提高，对油气管道防腐蚀层的完整性及漏点检测的要求也不断提高。目前人们普遍关注埋地管道防腐蚀层的质量状况、漏点的位置及产生原因，但对建设过程中管道防腐蚀层质量的控制及其破损点的分布规律研究较少，而管道施工建设过程中对防腐蚀层的保护也是控制防腐蚀层质量的一个重要环节。因此，研究施工过程中防腐蚀层漏点变化规律具有现实的意义。

关键词：输气管道；施工建设；防腐蚀层；漏点控制

1管道腐蚀因素

1.1地质环境

管道在地质环境中极易出现杂散电流腐蚀情况、细菌腐蚀情况以及土壤腐蚀情况等。土壤腐蚀主要是由于土壤内所包含的毛细管多孔性胶质体共有三相，即，气相、液相以及固相，土壤空隙中充满了水与空气，水中的盐会致使土壤产生离子导电性，加之土壤的金属材质电化学不均匀性以及物理化学性质不均匀性，导致土壤内生成电化学腐蚀条件，进而腐蚀管道。

1.2管道外防腐层

管道外腐蚀防护层直接决定了管道是否会出现腐蚀破坏情况。现阶段，我国主要应用双重措施进行管道腐蚀防护处理，分别为防腐蚀覆盖层、阴极保护。其中阴极保护主要包括牺牲阳极、外加电流以及排流。防腐蚀覆盖层可以避免管道遭受地质环境腐蚀。应用过程要确保其与管道之间的粘结具有较高的牢固性，这样可以避免其出现阴极保护死区，或是阴极剥离情况。如果局部粘结出现牢固性丧失情况，施工人员要及时对外加电流阴极保护系统的运行参数进行适当调整，提高其防护效果，避免死区进一步腐蚀。

1.3管道材质与制造工艺

对于管道腐蚀而言，管道材质与制造工艺是主要的内在因素。现阶段，普遍应用的钢材在微晶结构与化学组分方面，含有大量的非金属组分，例如，磷、硫具有非常高的腐蚀性；硅、碳极易出现脆性开裂问题。管道制造过程中，表面必然会存在一定缺陷，例如微裂、凹坑以及划痕等，也极易导致其出现腐蚀开裂问题。

1.4输送介质与条件

管道正常输气过程中，所产生的输送压力以及压力波动情况，也会导致管道出现应力腐蚀开裂问题。如果输送压力较大，将会导致管壁承受较大的使用应力，进而出现腐蚀裂纹扩展情况，如果输送压力呈现为循环波动状态，也会导致管道出现腐蚀裂纹扩展情况。除此之外，天然气管道输送过程中，随着输送距离的增加，天然气的含水率以及温度也会逐渐降低，管内壁吸附大量凝结水分，也会出现腐蚀问题。

2管道防腐技术

2.1涂层防护技术

现阶段，常用的避免管道材料出现腐蚀情况的防护技术便是涂层防护技术，该技术的应用原理主要是将具有弱化氧化作用功能的物质涂抹于管道外表层，对管道薄层与土壤进行有效隔离，以此避免土壤内的腐蚀性介质损害管道，提高管道使用年限以及运输安全性。现阶段，我国很多天然气管道防腐设计中开始应用热喷涂防腐技术，这不仅在很大程度上提高了我国的高新技术发展水平，还具有非常显著的能源节约以及环境保护意义。

2.2电化学防护技术

电化学防护技术即以电化学原理为指导，采取一定的措施对金属管材进行防腐处理。例如，对电流进行强制处理使其转变为腐蚀电池的阴极，或是增加牺牲阳极，以此实现弱化金属管材腐蚀程度的目的。

2.3外加电流与牺牲阳极综合保护技术

施工人员在对天然气埋地管道，或是裸露金属表面的管道进行防腐处理过程中，如果仅仅使用传统涂层技术，或是阴极保护技术，所得到的防腐效果会与预期结果存在一定程度的出入。现阶段，西方发达国家经过长期实践与探索，提出了阴极保护联合涂层保护的综合防护技术，而且这种技术已经发展成为世界范围内的天然气管道防腐标准技术。传统的阴极保护技术的主要应用原理是将充足的直流电流通向被保护金属管道，促使管道表面出现阴极极化反应，削弱或是彻底清除管道因土壤腐蚀而存在的原电池电极电位差，弱化腐蚀电流，进而避免管道出现腐蚀情况。辅以涂层技术将管道表面包裹一层抗氧化物质，便可以有效强化管道的防腐质量。

2.4排流防护技术

管道运输过程中，有很多因素均会导致其出现杂散电流腐蚀情况，例如，高压电线、电气化铁路等，这些因素所产生的杂散电流会导致管道的电流保护异常，此时施工人员需要采取有效的排流措施进行防腐蚀保护。随着我国科学技术的快速发展，排流保护技术不断发展与完善，相关杂散电流检测技术也取得了较大进步，其现实应用价值将会日益突出，受到管道防腐工程的广泛应用与大力推广。

2.5阴极保护与防腐层技术的联用

在油气储运工程中，一些埋设于地下的防腐材料较常应用的防腐技术为阴极保护联合涂层保护防腐技术，在国内该技术的应用情况十分广泛，并且该技术的防腐效果十分显著。阴极保护联合涂层保护技术是一种结合涂覆技术进行使用的技术，其中阴极保护技术又可划分为排流保护法（包含急性排流、直接排流、强制排流等）、牺牲阳极法、附加电流法。阴极保护属于保护技术的一种，可起到十分显著的电化学效果，其工作原理主要源于电化学的腐蚀原理。其中，在阴极保护系统中，其电池阳极具有较明显的氧化反应，金属在阴极保护下，其腐蚀速度可得到有效抑制。另外，对牺牲外加带能源、阳极等加以利用，可使得金属构件负电位有效增加，进而实现防止腐蚀的效果。需要注意的是，要充分利用阴极保护，则必须要具备阳极、与阳极相对应的阴极，同时阳极与阴极之间需具有电介质（如水、土壤），作为两者之间的导电通路。

2.6内部防腐技术

经相关的研究发现，油气中含有大量化学物质（二氧化碳、硫化氢等），油气在通过管道储运、运输等过程中，化学物质受腐蚀性介质的影响，储运管道的内部极易发生严重腐蚀的情况。从油气储运管道运行质量的角度上看，管道腐蚀情况所引起的相关影响十分不利，一方面影响了储运管道的正常工作，另一方面还可能会引起更严重的管道问题，特别是管道中较为薄弱的环节，更是容易产生开裂等管道问题。在现阶段技术条件的辅助下，维持管道工作的技术人员应将管道专用的缓蚀剂添加至储运管道的薄弱环节，通过网络在线的监测系统及时评价管道内部腐蚀情况的严重程度，从而及时发现管道内部的腐蚀情况并及时抑制，防止管道的腐蚀情况发生进一步的恶化，加大防腐工作的难度。

3管道防腐工作应该注意的问题

3.1管道材料的选择

必须选用优质的材料才能提高管道的性能，在管道材料的选择上应该优先考虑材料的焊接性、强度和韧性；防腐材料则必须具有较强的粘合性、良好的透水透气性、较好的电绝缘性、较高的耐土壤腐蚀性和土壤应力。涂层材料的性质决定了它的特性，在管道铺设中环境、施工条件也各不相同，在实际建设中应该从具体情况出发，因材选料，根据各个工程的具体情况选择相应的材料，避免盲目搭配。

3.2解决现存的问题

目前，我国的管道防腐技术仍处在较落后阶段，与发达国家相比还有一定的差距。在油气管道储运中最根本的问题是涂层成本过高、质量不稳定，竞争优势不明显等，要想提高管道防腐技术，就必须先解决目前存在的问题，因此需要相关人员从各方面着手加以解决。在科研上，增加科研经费，加大科研力度，研发出符合我国实际情况的防腐技术；在生产上，加强质量监控，提高材料性能；在管理上，及时进行检查和维护，延长其使用寿命，降低生产成本，提升我国的技术竞争优势。

结论

随着我国社会科技发展水平的不断提升，天然气管道防腐技术、涂层材料、管材等将不断得以全面创新与完善，推动天然气管道防腐质量实现进一步发展，进而带动我国社会整体经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]刘俊杰，李志民，卢志海，陈全知.油气管道风险评价在安全评价中的应用[J].油气田地面工程.2015（01）.