埋地输油管道腐蚀机理与防腐对策

摘 要：针对埋地输油管道的腐蚀问题，结合目前的研究现状，对管道的腐蚀机理进行深入分析，从腐蚀机理出发，提出管道防腐对策，为保障输油管道的安全奠定基础。研究表明：埋地管道的腐蚀问题主要可以分为两种类型，分别是管道内腐蚀和管道外腐蚀，针对管道内腐蚀问题，可以采取内涂层防腐、注缓蚀剂两个方面措施，降低管道内腐蚀速率，针对管道外腐蚀问题，可以从外涂层防腐、阴极保护两个方面出发，降低管道外腐蚀速率，同时，进一步研发抗腐蚀性钢材也是解决管道腐蚀问题的有效手段。

关键词：埋地输油管道;腐蚀机理;防腐对策;涂层防腐;阴极保护

0 引言

对于埋地输油管道而言，由于受到多种因素的影响，使其很容易遭受腐蚀问题。腐蚀问题首先会使得埋地管道的壁厚减小，管道的强度及寿命将会受到一定的影响，当腐蚀问题较为严重时，将会引起管道穿孔问题，导致原油泄漏，总之，腐蚀问题是威胁管道安全的重要因素。目前，我国大多数管道都采取了一定的防腐措施，但是管道腐蚀问题还是十分严重，针对管道的腐蚀问题，国内外学者也进行了深入研究，但是目前的研究较为混乱，并没有系统总结，这对原油管道的发展十分不利。在本次研究中，笔者将对管道腐蚀问题的研究成果进行系统总结，深入分析管道腐蚀机理，并针对性的提出防腐措施，为保障管道的运营安全奠定基础。

1 埋地输油管道腐蚀机理

1.1 管道内腐蚀

管道内腐蚀问题受原油组分的影响较大，一般情况下，长输管道内的原油都已进行处理，但是原油中仍然含有一定量的水分、CO2以及H2S等物质，首先，CO2和H2S都属于酸性物质，两种成分溶于水中将会产生弱酸，一般情况下，弱酸对金属材料的腐蚀较强，相反，强酸对金属腐蚀的过程中，腐蚀产物将会在金属表面产生保护膜，所以强酸对金属的腐蚀相对较弱，因此，CO2和H2S等成分的存在会对管道腐蚀产生重要影响。另一方面，原油中还可能含有颗粒物，这些颗粒物的存在将会对管道内涂层产生破坏，也将对管道的腐蚀产生影响。原油输送压力和温度也是影响管道腐蚀的重要因素，温度和压力升高，将会促进化学反应的进行，间接促进管道腐蚀速率加快。

1.2 管道外腐蚀

管道外腐蚀主要受土壤环境的影响，土壤环境中含有大量的微生物，微生物在生存的过程中会产生大量的酸性成分，这些酸性成分将会对管道产生直接腐蚀，同时，部分区域土壤中含有大量的CO2、H2S、O2以及水分，这些酸性物质溶于水中也将会对管道产生直接腐蚀。在另一方面，管道的外腐蚀问题也将会受到电气化铁路、外界人员活动以及周围建筑物的影响，首先，由于电气化铁路的存在，土壤中将会含有大量的杂散电流，促使管道与周围土壤形成原电池，管道作为原电池的阳极将会遭受腐蚀;其次，管道周围的人员活动可能会对管道产生一定的破坏，造成管道外涂层破损，加快管道外腐蚀速率;最后，管道周围建筑物内大量电流的存在，也会使土壤中的杂散电流增多，使得管道产生电化学腐蚀。

2 埋地输油管道防腐对策

2.1 管道内防腐措施

通过以上分析可以发现，管道内腐蚀问题主要受到原油组分的影响，完全脱除原油中的水分、CO2以及H2S等物质难以实现，进一步降低这些组分含量的处理成本相对较高，因此，从脱除腐蚀性成分角度出发解决管道的内腐蚀问题难以实现，因此，只能从防腐角度出发解决内腐蚀问题。在内防腐方面，首先管道内壁应增设内涂层材料，目前国内外对内涂层材料的研究较为深入，也开发出了多种有效的涂层材料，在涂层材料选择的过程中必须根据管道的实际情况进行;其次，在原油输送的过程中，加入一定量的缓蚀剂也是降低管道内腐蚀速率的有效手段，缓蚀剂的种类及用量需要通過实验的方式进行选择，缓蚀剂的使用不得对原油的质量产生影响，同时，缓蚀剂在使用的过程中必须坚持经济以及环保两大原则。

2.2 管道外防腐措施

针对管道的外腐蚀问题，主要可以采用的方法可以分为两种类型，分别是外涂层防腐和阴极保护防腐。在外涂层方面，我国管道一般都采用了3PE材料进行保温和防腐，这是一种有效的防腐手段，且该种材料的使用成本相对较低。在阴极保护方面，主要的阴极保护措施有两种类型，分别是牺牲阳极保护法和外加电流保护法，牺牲阳极保护法对管道的保护距离相对较短，且成本相对较高，因此一般不采用该种方法，外加电流保护法对管道的保护距离相对较长，虽然保护站场的投资成本较高，但是使用成本较低，因此，外加电流保护法的有效性及经济性相对较强，应用较为广泛。加强对管道材料的研究，从管道材料角度出发解决管道腐蚀问题也是一种良好手段，目前尽管不锈钢管也得到了一定的使用，但是仍然会出现腐蚀问题，因此，在耐腐蚀性材料方面仍然需要加强研究。

3 结论

综上所述，埋地管道的腐蚀问题是威胁输油管道安全的主要因素，因此，对管道施加有效的防腐措施十分重要。通过研究发现，管道的内腐蚀和外腐蚀影响因素不同，其中，外腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型，为了降低内外腐蚀速率，相关单位应从内外腐蚀的机理出发，多种措施并行，保障管道运营安全。

参考文献：

[1]张春生，申龙涉，郭慧军，等.埋地油气管道外腐蚀原因及防腐技术的研究进展[J].当代化工，2011，40（2）：202-205.

[2]史娜，王雷，仇祝峰，等.油气管道腐蚀机理分析及防腐措施综述[J].中国石油和化工标准与质量，2012，32（1）：230.

作者简介：

邵玮（1987- ），女，山东莱西人，毕业于东北石油大学资源勘查工程专业，助理工程师，从事地面工程管理工作。

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