油气储运管道的防腐蚀技术及优化措施

油气储运管道的防腐蚀技术及优化措施

文汐月

大庆油田第八采油厂第六作业区

摘要：在石油、天然气工业生产中，如果不采取防腐措施，则管线在大气中容易发生腐蚀，这将极大地缩短管道的使用寿命，也会影响到运输过程的安全。本文从石油、天然气运输管线的腐蚀成因出发，阐述了石油、天然气储运管线的防腐蚀工艺，并针对目前存在的问题，提出了几点改进措施，以供有关部门借鉴。

关键词：油气储运、运输管线 防腐蚀技术

引言

石油和天然气是当前我国可持续发展离不开的能源，也是国家持续发展的重要保证。为此，必须保证石油和天然气的储存和运输过程的安全性，才能更好地满足用户的要求。石油、天然气等行业所使用的管线大部分是金属材料，而且它们所处的环境各不相同，所输送的气体和液体特性也各不相同，如果没有相应的防护措施，很容易发生腐蚀。另外，管线自身的材料、质量、防腐方法等也是影响管线防腐效果的主要原因，也是影响到石油天然气储存、运输的安全性的重要因素。为此，有必要深入研究管线腐蚀的成因，并采用适当的防腐蚀措施，以达到最大限度地发挥油气资源的利用，保证油气储运的安全性。

1 油气储运输送管线的腐蚀成因

管线的腐蚀是由多种因素引起的，按其腐蚀状态可划分为内因和外因。其内在因素有防腐涂层的破坏、油气性能的不同等，而外在因素则有环境的不同、施工的影响等。为了选择适当的防腐蚀工艺，需要对管线的腐蚀成因进行全面的分析。

1.1腐蚀内因

由于防腐钢管的老化、脱落、损耗等原因，如果没有进行适当的养护和保护，经过长期的风吹日晒，防腐层的防腐性能就会大大降低，不能达到很好的防腐作用，导致管线的腐蚀。为此，需要对管线进行定期检测，并修补受损的防腐涂层。

石油天然气在输送过程中，因所输送的油气具有不同的特性，其中所含的腐蚀性物质及杂质将使管线发生腐蚀与磨蚀。石油中的某些硫化物、二氧化碳等在石油中生成酸性物质，这些酸性物质与金属管线发生电化学反应，导致管线的腐蚀。此外，由于原油中的水份，还会发生一系列的电化学反应，对金属的晶格造成一定的损伤，从而加剧了管线的腐蚀。另外，在输送过程中，有些固体杂质会撞击管壁，引起管壁磨损，使其强度下降。另外，还有些细菌可能对管子产生更大的腐蚀性。所以，要根据石油和天然气的特性，选用适当的防腐蚀工艺。

1.2腐蚀外因

石油天然气输送管道由于其距离长、跨度大、所处环境复杂，所接触的介质和环境也随之改变，因而必然会产生不同程度的腐蚀。不同的管道与不同的介质，其腐蚀系数也是不同的。地表管线易受大气和风的侵蚀，埋地管线易受土壤侵蚀，而水下管线易受水侵蚀。此外，外界环境的改变也会对管线的腐蚀产生作用，如温度的改变会导致管线的腐蚀加速。土壤 pH值的改变对管线的腐蚀也有一定的影响。

2石油、天然气输送管线的防腐蚀工艺

2.1管线外防腐蚀工艺

钢管的外防护技术有涂层防护、阴极防护等。涂层防腐蚀技术是指在钢管的外表面喷射防腐蚀涂料，其选用应符合下列要求：一是要有很好的粘附性，能牢固地粘附于钢管表面而不会脱落；二是对外界的温度、湿度、 pH值等都有很好的适应能力；三是具有优良的绝缘性能，与管路之间不会发生电流；四是可修理，损坏后可以很容易的修补。现在，在涂料行业中，主要有环氧树脂涂料、聚乙烯涂料和无机非金属涂料。

针对埋地、水下管线，除采用涂层防腐蚀工艺外，还需要采用阴极保护措施，以进一步改善其耐腐蚀能力。采用阴极保护的方法，其基本原理是以钢管作为阴极，阻止钢管表面的电子流失，从而实现防腐蚀。常用的阴极保护方法有外加电流法、牺牲阳极法.外加电流保护装置设有一副阳极，用外部电源将管子与辅助阳极相连，持续地向管子输出直流电压，起到保护作用。牺牲阳极保护选择活性高的金属，与管子构成原电池，因为活性金属更快地失去电子，所以它是阳极，这样就不会有太多的电子流失，起到防腐的作用。

2.2管线内防腐蚀工艺

石油和天然气在输送过程中，一般都会包含一些含硫化合物、二氧化碳、水和细菌等腐蚀性物质。同时，还存在着大量的固体杂质，它们在输送的过程中，会与管壁产生撞击，并与管壁产生化学反应，破坏管壁，加速管道的腐蚀。在输送的时候，因为管路或者设备的密封不够好，就会有空气涌入，同时氧气也会和管道内的水分混合，从而产生腐蚀作用。因此，在石油、天然气储存、运输中，要尽量改善管线及设备的密封性能。石油和天然气中的硫化物和CO2、H2O发生化学反应，在管壁上形成碳酸钙和硫酸盐等水垢。粘附于管壁上的污垢将导致腐蚀，并显著降低管线的强度。为了解决这一问题，一般采用加入适量的防垢剂。在对原油进行防垢剂的同时，也加入了阻锈剂，其目的是防止原油中的腐蚀介质和管壁发生直接接触，从而达到减轻管线腐蚀的目的。缓蚀剂的种类很多，有氧化膜型，沉淀膜型，吸附膜型，选择的种类要依据不同的油品，一般选择几种不同的缓蚀剂，并与表面活性剂进行组合，才能达到最佳的效果。然而，最危险的还是微生物，比如还原菌，它们可以将盐分分解为酸性物质，导致管线的腐蚀，进而影响管线的正常输送。为此，必须对原油进行杀菌，一般按照不同的菌相特性，加入相应的杀菌剂，以保证原油的安全输送。

3管线防腐优化方法

采用适当的防腐蚀工艺可以有效地改善管线的防腐蚀性能，但是要使管线的防腐蚀性能得到更好的发挥，还需要进行如下几个方面的工作：

3.1管线材料的选择

管材的选择直接影响到管材的耐腐蚀性，而管材的选择则可以有效地提高管材的耐蚀性。一般情况下，选择管材时应根据下列因素来选择：

1) 依据使用环境，现有的石油天然气输气管线有地面铺设、地下铺设和水下铺设，分别与大气、土壤、水体相接触。由于不同的环境，造成管道腐蚀的因素也各不相同，因此，应根据具体情况选用相应的钢管。如果管线埋于水中，应选择具有良好的耐压性和防水性的材料。

2)按照管道的特性进行选择，要对材料的密度、强度、光滑性等进行全面的考虑，在保证运输的前提下，尽量选择性能价格比高的钢管，这样可以节省费用。

3) 直径尺寸和管壁厚度取决于气体和气体的传输速率和压力。在此基础上，对管道的选择提出了更高的要求，为今后的防腐蚀技术提供了依据。

3.2强化管线的施工管理

管线的生产工艺包括除油、工艺、焊接、安装、吹扫等，每一道工序都直接关系到管线的质量。为此，必须加强对管线建设的整个过程的质量管理。所聘员工具有较高的综合素质，能严格执行有关施工规范及管理规定，并具备特殊工种资格证书；强化工艺管理，严格执行工艺规程；强化检验、验收制度，对主要原料、有关设备进行验收，对各工序进行严格检验。从而保证了管线的质量，从而提高了管线的防腐性能。

4结语

油气储运是实现石油和天然气资源高效开发和社会可持续发展的关键，而防腐蚀技术可以有效地提升管线的耐腐蚀性能，进而提升油气储存和运输过程的安全运行。因此，在进行石油天然气管线运输时，应综合考虑多种可能导致管线腐蚀的因素，并有针对性地选择适当的防腐蚀工艺。同时，也需要对石油、天然气管线的防腐蚀技术进行深入的研究，以降低工程造价、降低环境污染，提高经济、社会效益。

参考文献

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[3]倪大兆.石油天然气储运管线防腐蚀技术的设计及应用[J].2022（12）:28-29