试论油气储运中的管道防腐问题

闫灿灿

（四川川油工程技术勘察设计有限公司 四川成都 610051）

试论油气储运中的管道防腐问题

闫灿灿

（四川川油工程技术勘察设计有限公司 四川成都 610051）

管道储运是一种应用范围广、经济效益显著的油气运输方式，具有运距长、管径大、压力高等特点，管道运输的安全性要求很高。本文首先对油气储运管道运输进行了介绍，然后对油气储运过程中管道腐蚀问题的产生原因进行了分析，并具体探究了如何避免油气储运中的管道腐蚀问题。

油气储运；管道；防腐

1 引言

油气是社会经济发展十分重要的能源基础，因此，优化油气储运管道的建设和应用对于实现油气资源的高效利用至关重要。油气储运管道本身压力大、运输距离长，对防腐工作有较高要求，做好防腐技术研究与应用对于确保能源安全有重要意义。

2 油气储运管道特点与危害

2.1 特点

油气储运管道本身是为了满足远距离、大容量能源运输所建设的专门管道，由于油气的性质比较特殊，因此对安全性要求较高。油气以石油、天然气为主，作为储运管道主要介质，二者均属于高危化学品范畴，具有易燃易爆性，在运输过程中一旦出现泄漏、碰撞等极易发生火灾或者爆炸事故，同时二者由于易挥发特性，一旦泄漏容易在低洼处聚集引发火灾或者爆炸等严重灾害。另外，油气本身具有较强的毒副作用，对动植物都有较大负面影响，若泄漏后遇热膨胀也易埋下诸多安全隐患。

2.2 危害

油气储运管道若是本身安全性欠佳，防腐工作不到位，则会造成油气泄漏与资源浪费，因二者均属于不可再生资源，因此运输过程中因管线问题造成的浪费不仅无法回收、危害环境，且同时因埋藏深、运输距离过长增加排查与处理难度。比如埋下地下的储运管线一旦泄漏将会造成土地污染与水源污染，地上管线则会造成环境污染与各类事故灾害，严重威胁环境与人体健康。

3 油气储运过程管道腐蚀的原因分析

油气自身的性质是管道腐蚀的根本原因，油气能源成分的不同会导致其性质有着很大区别，其对于管道的腐蚀性影响也会有着很大差异。一般来说，化学性质稳定，且属于中性的油气能源对管道的腐蚀力较小，不会对储运造成影响，而化学性质为氧化性或者酸性较强的油气能源，其对管道的腐蚀就比较严重，常见的有二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等等。

3.2 外界因素

外界因素也是导致管道腐蚀的重要因素之一，环境的不同会导致油气储运管道周围介质性质出现变化，常见的外界影响因素有介质的特性、介质的腐蚀性、储运温度、施工因素等等。

具体来说，如果施工周期长且工艺复杂十分容易引起油气管道的质量问题，使得油气管道容易遭到腐蚀；在油气储运过程中，油气管道周围的土壤微生物变化、水位变化等介质的变化也会引起管道的腐蚀；油气储运管道温度越高，越容易遭到腐蚀。

3.3 防腐措施不合理

通常情况下，在油气储运过程中会采取一定的防腐措施进行管道的防腐工作，但不同的管道应该采用相对应的防腐技术，一旦防腐措施应用不当，管道的腐蚀状态仍然得不到良好的处理。例如，在应用防腐措施的时候会出现管道本身与防腐层剥落的现象，而这玻剥离后必然会引入一些空气，这就会使得防腐层发挥不了防腐作用，从而导致油气管道腐蚀。

4 油气储运管道防腐技术

4.1 合理选用材料

材料的选择主要体现在两个方面：①管材的选择，由于油气性质的特殊性，管材的选择应当满足以下要求：a.能够承受介质的压力，要具有足够的机械强度并且严密性较好；b.管材的焊接性能要良好，便于维修；c.要有较高的抗腐蚀性；d.抗老化性强，能够保证较长的工作寿命；e.管材的内表面要光滑，避免介质的腐蚀。②防腐材料的选择，其应当满足以下要求：要有较好的粘合性，避免与管道剥离而失去防腐效果；防水性要好，避免水分透过防腐层腐蚀管道；要有较好的电绝缘性，避免电腐蚀的情况出现。需要注意的是，根据温度、土壤状况以及环境的不同，对涂层的具体要求也会出现相应的变化，这要根据工程实际情况来合理选择。

1.2.2.1 风险识别。由医护人员调查近些年来急诊护理期间出现投诉、纠纷等事件，掌握护理风险事件出现事件，一般护理高风险事件：吸痰护理、吸氧护理、压疮护理、感染护理、输液护理等，时刻注意高风险护理事件，并采取针对性风险管理。

4.2 表面防护技术

表面防腐层对于油气储运管道的寿命至关重要，油气储运管道使用时间较长，必须具有耐水性、耐药性等长期耐腐蚀性能，其外表面使用的防腐覆盖材料，从早期的天然沥青、煤焦油沥青材料逐渐发展到煤焦油漆、聚乙烯聚氯乙烯树脂、环氧树脂材料等，材料和涂衬工艺在不断改进。

图1 外表面涂层使用条件及相应特性

4.3 内防护

4.3.1 化学药剂

油气管道防腐所采用的化学药剂一般包括缓蚀剂、杀菌剂、除硫剂、除氧剂和pH值调节剂等。

其中添加缓蚀剂最为常见，在介质中加入缓蚀剂，可以在油气储运管道内壁形成保护膜，包括钝化膜、吸附膜、沉淀膜等，这些保护膜会起到减缓或防止腐蚀的作用。缓蚀剂的作用机理包括三种效应：①阻活效应，缓蚀剂分子会吸附在金属表面的腐蚀反应活性中心，增加腐蚀反应活化能，减少活性中心的数量，从而降低腐蚀速率；②覆盖效应，缓蚀剂分子均匀吸附并覆盖在金属表面，抑制腐蚀反应；③改变双电层性质，缓蚀剂分子的吸附和覆盖会改变双电层结构和分散层电位差，减弱腐蚀反应。

缓蚀效率可以用下式计算：

式中：ε-缓蚀效率；V0-无缓蚀剂时管道的腐蚀速率；V-有缓蚀剂时管道的腐蚀速率。缓蚀剂的缓蚀效率的推荐值在80～99%之间，腐蚀允限（即设计寿命）极易受试剂缓蚀效率的影响。

缓蚀剂的主要成分为链状有机胺及其衍生物、咪唑啉及其盐、季铵盐类、炔醇类等有机物。此方法的优点在于化学药剂用量较少且对环境因素较少依赖，无需增添防腐设备且操作简单，因此应用较为广泛。

4.3.2 内涂镀层技术

为了降低或杜绝管道内腐蚀，可以在管道内进行涂镀层处理，既可以降低表面粗糙度，降低输送油气时的摩阻系数，又可以相应缩小管径，降低管道的施工费用。一般包括环氧粉末涂敷技术、液体环氧涂料技术和其他土料涂敷技术等。

4.3.3 衬里技术

使用非金属材料如水泥砂浆、橡胶、玻璃钢、塑料内衬钢管等作为油气储运管道衬里，将上述衬里一次或多次涂衬在清理过的管道内壁，经过养护后使之与管道内壁充分贴合，与管道内壁形成一个高强度圆壳体内衬层，使管道金属内壁形成一层保护膜而免于腐蚀。采用该技术时，必须根据不同介质条件和设备及管道需求，选取不同的衬里材料，如表1所示。

表1 其他衬里技术

上述各方法都可以满足一定的防护要求，多种方法联合使用可以使防护效果更佳。

4.4 加强管道安全管理

储运管道建设期间，要重点做好管道设计审查工作，结合国家相关规定对工程总体情况实施全面审查设计，以提升管道建设科学性与安全性，要重点对管道建设、投运后的危险因素进行评估与排除，提升管道自身安全性。管道施工建设过程中要加强现场管理与技术交底，确保实现安全、环保、经济、效益等施工目标，通过严格把控质量，提高安全保障。尤其要做好管道设备装卸、运输、铺设等保护，做好防腐层保护、管道外壁保护，减少损伤，应用合适的防腐层材料以达到保护效果。建设好后，要着重做好管道防雷、防静电等工作，做好防雷与接地设置管理，采取防静电举措，以提升管道安全性。

5 结语

综上所述，能源问题是国家战略发展的重点，确保油气储运的安全对高效、环保的获得能源具有十分重要的意义，在油气储运过程中，管道腐蚀问题不可避免。因此，首先需要掌握油气管道腐蚀的原因，并采取积极有效的防腐措施尽量降低腐蚀率，这对于提高油气储运安全，促进能源产业的可持续发展至关重要。

[1]王朝阳，刘学萍，马青峰，等.探讨油气储运中的管道防腐问题[J].化工管理，2015（03）：162.

[2]朱小林，张东焱.浅析油气储运中的管道防腐问题[J].城市建设理论研究：电子版，2015（03）：233.

[3]李靖，刘爱迪，张应来.油气储运中的管道防腐问题研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014（06）：272.

TE988.2

A

1004-7344（2016）11-0305-02

2016-4-5

闫灿灿（1984-），女，工程师，硕士，主要从事油气储运设计工作。