埋地环境下输油管道电化学腐蚀规律研究

缑颖丽(长庆油田第一采油厂，陕西 延安 716000）

埋地环境下输油管道电化学腐蚀规律研究

缑颖丽(长庆油田第一采油厂，陕西 延安 716000）

本论文通过对管道外壁腐蚀产物成分、腐蚀状况、腐蚀特征的分析，得出了埋地输油管线的腐蚀机理和规律。研究发现：管线钢的腐蚀程度与土壤含水及氧含量具有重要关系；电极在不同水土比的土壤介质中，反应初期的自腐蚀速度快，随着反应进行，逐渐趋于稳定。研究成果为下步管线腐蚀预防提供了有力支撑，具有一定的推广价值。

输油管线；电化学；腐蚀行为；土壤

埋地输油管线多数以钢管为主，土壤作为电解质，钢管在埋地情况下必然发生电化学行为，导致钢管受到腐蚀。原油外输管道普遍采用“涂层防护为主，阴极保护为辅”的联合保护方法，随着运行时间的延长，腐蚀现象不断出现。在这种背景下，开展了埋地输油管道腐蚀规律研究，以期为有效防止管道腐蚀提供参考。

1 含水量对电极自腐蚀电位的影响

随着实验时间的延长，室温下三种不同浓度的土壤溶液中，钢材的自腐蚀电位也发生了不同变化，不同含水量的土壤电极的自腐蚀电位随呈现出如下特点：

1.1 自腐蚀电位受水土比高低（含水量大小）影响较大

水土比越大（含水量越高），自腐蚀电位越低，这主要是由于水土比较低时，土壤中的水含水量较低，较多的孔隙使氧在其中可以顺利运移，因此，土壤中的氧含量便较高，所以自腐蚀电位较高。反之，当含水量变高，即水土比提高时，土壤中的孔隙被水填充，增大了氧的运移阻力，减少了氧含量，使得自腐蚀电位降低。

1.2 电极在不同水土比（含水量）的土壤介质中，反应初期的自腐蚀速度快

在反应初期，自腐蚀电位波动较大，随着反应时间的推移，自腐蚀电位变化变缓、趋于平稳。这是因为反应初期，钢材表面无覆盖物，反应面积较大，反应速度较快。在反应一段时间后，反应产物覆盖在试样上，减弱了反应速度，使得自腐蚀电位曲线变缓，随着反应的进行，逐渐达到动态平衡，因此，自腐蚀电位曲线趋于平稳，只在小范围内动态变化。从变化曲线看，自腐蚀电位均呈现先降后升的现象，30d后趋于平稳，可见，反应初期较为强烈，30d可达到动态平衡[2]。

1.3 管道钢在土壤溶液中的腐蚀规律

在不同的水土比条件下，极化曲线阳极区域呈现明显不同，在水土比为20%时，管道钢在土壤中的腐蚀以Fe的氧化为主。这主要是由于在水土比20%的土壤介质中，氧含量相对较高，使得电极表面部分钝化，加上部分反映产物覆盖在电极表面，增加了电极的致密性，金属电子运移阻力增大，受浓差极化控制，阳极极化率升高，腐蚀速率因此降低。

当水土比升高时，氧在土壤中的运移阻力增大，腐蚀过程变为活化极化控制，使管道钢腐蚀加速，程度加剧。随着时间的延长，阳极腐蚀产物变多，阳极极化率增加，阳极浓差极化明显。

2 结语

①自腐蚀电位受水土比高低（含水量大小）影响较大，水土比也高，自腐蚀电位低。②电极在不同水土比（含水量）的土壤介质中，反应初期的自腐蚀速度快，随着反应进行，逐渐趋于稳定。③当水土比升高时，腐蚀过程变为活化极化控制，使管道钢腐蚀加速，程度加剧，随着时间的延长，阳极腐蚀产物变多，阳极极化率增加，阳极浓差极化明显。

[1]梁亚宁,孟庆武,毕凤琴.大口径输油管道腐蚀及防腐层失效分析[J].科学技术与工程,2010;10（32）:8038-8041.

[2]杨林.苏嵯输油管道生产运行方案优化[J].科学技术与工程,2011；11(24):5938-5945.

Electrochemical corrosion behavior study of buried pipeline

The article studied corrosion behavior of LengHu—Ge Er mu buried pipeline with electrochemical methods,and cor⁃rosion mechanism and rules of buried pipelines was made by ana⁃lysing pipe wall corrosion product composition,corrosion status, corrosion characteristics.The study found that:the extent of pipe⁃line corrosion had important relationship with soil moisture and oxygen content;electrodes in soil medium with different water and soil over,the corrosion rate was fast in initial reaction stage,than that became gradually stabilized as the reaction proceeded.The re⁃search provided strong support for next step of pipeline corrosion prevention,which had some promotional value.

pipeline;electrochemical;corrosion behavior;soil