浅谈输油管道防腐技术发展与应用

罗伟

【摘要】改革开放以来，输油管道的防腐技术在经济发展的推动下取得了很大的进步和发展，一些新的防腐材料和技术也如雨后春笋般增多。但是，随着能源政策不断地调整，输油管道建设对我国能源发展的影响也将越来越重大，同时，也对输油管道的防腐技术的发展和应用提出了更多的要求。笔者主要介绍了近几年输油管道防腐技术的发展，并对输油管道防腐技术的应用做出总结。

【关键词】输油管道；油田储运；防腐技术

我国目前输油管道大部分都是采用埋地敷设，然而，土壤会对金属管道产生不同程度的腐蚀，漏损处不容易被发现和维修。当金属管道接触到四周介质时，会产生化学作用或者电化学作用从而导致金属管道表面锈蚀。这个现象普遍存在。一旦金属管道被腐蚀，它的机械性能、色泽以及外形都会发生变化，严重影响油品的质量，也会使得输油管道的使用寿命缩短，更甚者会造成严重的泄漏污染，不能使用。由此可见，金属腐蚀所引起的损失是十分巨大的，因此，分析引起腐蚀的原因，采取有力的防护措施，十分必要。

1、管道腐蚀的原理分析

目前来说，管道腐蚀的原因可以分为两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。

化学腐蚀是指单纯因化学反应而引起的腐蚀，如金属暴露在空气中，与so、o、hs等接触时，会在金属的表面生成相应的化合物。一般情况下，金属在常温暖和的空气里不会腐蚀，如果是在高温的情况下就会容易被氧化，从而生成氧化皮，而且还会出现脱碳现象。

单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的o、hs、so、ci等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就轻易被氧化，生成一层氧化皮，同时还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。 电化学腐蚀是指，金属接触到电解质溶液时产生化学作用引起的腐蚀。与化学腐蚀不同的是，它是原电池引起的。含有水分的土壤、湖泊、大气等接触到金属管道时，这些介质中的so、co、nacl、hcl以及灰尘都可会产生电解质溶液。加上金属本身有杂质，而这些杂质元素与铁元素的电位不同，如果钢铁暴露在潮湿的空气中，钢铁的表面会因为吸附作用使得铁表面覆盖上一层薄薄的水膜，水膜电离分解成h+和oh-，而大气环境中的h+就会增加。因此，铁好像和杂质一起被放在含有hco-、h+、hso、oh-的等离子溶液中，从而形成了原电池。形成了电化学腐蚀。

2、输油管道防腐技术的发展

近几年，随着我国能源需求的激增，输油管道的事业也发展迅猛，与此同时，输油管道迅速增长。输油管道的防腐技术不论在整体水平还是在防腐材料上都有了许多提高。油气储运的过程中，输油管道防腐蝕的技术具有较强的粘结性、高抗渗透性以及防腐蚀性等性能相结合的防腐结构，使得输油管道的防腐蚀工艺技术被许多工程所应用。防腐技术发展的特点，主要是防腐材料的结构产生了根本性的变化，其改变以节约资源、经济、高效等为原则，研究出输油管道的防腐新技术。

尽管如此，我国的管道防腐工艺与发达国家对比，还是存在着许多问题。例如输油管道的寿命评估技术落后、补口技术不够先进、跟踪监测技术落后、成本高等都是我国存在的几个主要问题。

针对这些问题，我国应加强输油管道的科研投入和质量管理，积极开发新技术，并且及时有效地对被腐蚀的管道维护和检修。此外，还应注意择优选择输油管道材料，同时还要考虑管道的强度是否足够，焊接性是否良好。而在选择管道的防腐层时，应该考虑其透气性、绝缘性、机械强度和耐腐蚀性等特点。总的来说，不同的油气储运，输油管道的材料也要具备不同的特点，以适应不同的土壤。

3、油气管道防腐技术的应用前景

3.1防腐层的应用前景

从上世纪40年代起，防腐层的材料竞相发展，生产了石蜡、夹克、胶带、石油沥青等防腐蚀产品。在众多产品之中，胶带防腐层一度占有绝对优势。但是这种材料受土壤应力作用容易出现剥离现象。随后，沥青也曾占领着主导的地位，直到60年代聚乙烯出现，聚乙烯防腐层开始被广泛应用。但是，这种材料又暴露出易剥离、易损坏以及屏蔽阴极电流的缺陷。70年代之后，阿拉斯加的输油管道就开始使用熔结环氧粉末，到了80年代，熔结环氧粉末已经成为了应用得最有效的防腐层。但美中不足的是，熔结环氧粉末的机械强度不是很理想。90年代后，聚乙烯和熔结环氧粉末发展出了三层聚乙烯，用其取代厂煤焦油陶瓷，成为了输油管道防腐材料的主流产品。

在我国输油管道的使用环境越发恶劣的情况下，输油管道防腐技术正逐步趋向综合机械性以及防腐性，防腐材料的功效在输油管道防腐中发挥了颇大的作用。总而言之，防腐层材料的功效越强，越是能够满足所有地质条件下的腐蚀需求，施工性能就越好，油气在储运过程中的损伤也就越小。

3.2缓蚀剂的应用前景

由于在油气储运过程中，输油管道含有的水和硫都是腐蚀性介质，不可避免地存在着一些腐蚀问题。再加上，油气储运到积水管路地段时，管道内的开裂事故也时有发生。为此，我国输油管道的防腐技术开发出了一种新型的有效的管道缓蚀剂，并对其进行检测和评价。随着电子技术和计算机技术的发展，我国建立了一套在线监控系统，通过网络在线监控防腐，有效地预防了输油管道内壁腐蚀。在储运油气过程中，缓蚀剂在许多内腐蚀较为严重的地方都得到了使用，也取得了非常显著的效果。目前来说，缓蚀剂应用得比较多。

3.3阴极保护

阴极保护的原理是使输油管道阴极化，从而避免管道失去电子被腐蚀，是一项和涂敷工艺配套的技术，是一种电化学的保护手段。阴极保护是在电化学腐蚀的原理中研究和发展出来的，该技术目前已经被中石油、中石化等大型国企采用。

4、结语

总结以上论述，我国在油气储运过程中的输油管道防腐技术仍然存在许多不足之处，因此只有通过防腐技术的不断被应用，才能不断地完善我国油气储运过程中的输油管道防腐技术，才能不断地为我国输油管道收获更大的效益。

参考文献

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[2]曾宪伟，郝卫军，王涛，许谦.浅谈油气储运中输油管道防腐工艺的发展与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2014，02：110.