石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施

石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施

徐安均

徐安均

中石化第五建设有限公司广东省广州市510000

摘要：由于石油是推动经济发展的重要产品，保障石油的生产过程显得尤为重要，本文就石油管道的腐蚀进行分析，对其产生腐蚀的原因进行分析同时提出相应的防护措施来促进石油企业的发展。

关键词：石油管道、腐蚀、防护与优化

引言：随着经济的发展，管道运输逐渐成为了运输石油的主要运输方式，所以运输管道的安全直接关系着石油的运输过程，如何做好管道的防腐工作成为了头等问题，本文就此问题进行分析。

一、石油管道腐蚀因素分析

想要对石油管道进行放腐蚀处理则必须先了解形成腐蚀的原因，从原因出发选择合适的措施来进行防护。原因如下：

（一）防腐层情况直接影响着石油管道的腐蚀

防腐层作为防止石油管道腐蚀的重要防线之一，其优劣程度直接决定着腐蚀是否发生，同时也会对恒电仪输出电流和阴极的保护距离产生影响。通过数据统计显示，由于长时间的使用，诸多管道段沥青防腐层会发生腐蚀、脱落、损坏的现象，从而导致管道发生腐蚀，加剧老化过程。

（二）土壤腐蚀

该种腐蚀现象是由于土壤中诸多介质影响作用下发生的，是电化学腐蚀中的一种。影响腐蚀的主要因素有许多，例如：土壤电阻率的大小、土壤中含盐的多少、微生物、土壤温度、土壤酸度的大小等等。

（三）恒电位仪运行参数

石油管道的阴极保护措施主要为有限长度保护。通过分别设立阴极保护装置对各管段进行阴极保护，一般电位为-0.85v到-1.5v之间。但近年来，管道的保护程度逐渐下降，防腐层的绝缘效果不断下降，站库通电点的点位达到-1.5v左右，该种情况下管道经常会发生反应，即析氢反应，该反应的发生会使管道脆化，从而加剧老化现象，加快腐蚀。所以要对恒电位进行控制，防止腐蚀现象的发生。

（四）设计不合理导致腐蚀现象的发生。

由于石油管道的特殊性，常常会在拐角、弯头等部位采取相应的防护措施。设计人员若设计不当，会导致在施工过程中出现这样那样的问题，而且施工环境也不容乐观。这些问题便会使建成的管道质量并不达标，再加上后期的检查不严谨，导致了近年来管道里固定墩、套管腐蚀穿孔现象的发生。经过研究发现，主要是固定墩的焊接处以及套管的刮擦部位出现问题，腐蚀现象严重。

（五）施工过程中对防腐层造成破坏

近年来，城市不断发展，城市内建设不断完善，城市施工量大大加大，但由于施工队伍对施工质量的重视程度不够，对防腐层造成了破坏甚至会导致施工事故的发生。当防腐层受到破坏后，会造成保护死角，保护死角的产生会发生腐蚀穿孔现象，穿孔后得不到及时的处理，使得管道长期收到水的侵蚀，扩大了腐蚀的范围。

（六）运行时长造成防腐层老化

随着运行时长的不断增加，由于多种因素的共同作用，在地下管道防腐层里的芳香烃类物质发生挥发作用，水进入到了管道中，发生腐蚀作用甚至形成了腐蚀系统，经过开挖研究发现，水存在于防腐层以及管道中间，使得防腐层大部分被分离开来。

（七）温度变化破坏防腐层

温度主要是大气中的温度以及在进行管道运行时所产生的温度。当温度升高时，会加快腐蚀的速度，其内部温度的高低与管道铺设的深度密切相关，同时不同的地域温度也是不一样的。弯头防腐层若由于质量问题发生变化，温度会发生骤变，加快腐蚀的速率。

二、腐蚀防护优化措施

（一）运用缓蚀剂来对管道进行防护

缓蚀剂主要通过其防腐效果来控制管道的腐蚀。其效果由众多因素决定，例如：缓蚀剂的类型、使用量多少、周期等等。该项技术有着投资少的优点，但其缺点也十分明显，施工复杂，对石油的生产过程影响较大。单一的缓蚀剂通常不能满足复杂的石油管道防护系统，通常混合使用。其注入方式主要分为两种，即间歇式注入与连续式注入。

（二）运用涂镀层管材

运用途镀层管材来进行防腐的主要途径是运用涂镀层来将易发生腐蚀的介质进行隔绝，其效果与涂镀层的材料密切相关。该项技术对整体生产过程影响较小，简单且方便，同时成本不高。但其缺点是可能进行涂层的过程中会出现遗漏现象，出现部分漏涂从而加重漏涂部位的腐蚀，对整个油管造成不良影响。

（三）采用普通碳钢管材

该类措施是通过定期的对有关进行更换来达到防腐的目的，虽然该种方法不会产生防腐的费用，但由于需要频繁的更换，所以对整个石油的生产过程会造成很大的影响，此类方法通常适用于开采年限较短的油田。

（四）采用耐腐蚀合金钢管材

此方法主要是依靠材料的本身进行作用，该种钢材对二氧化碳的抗腐蚀能力较强，并且在该种材料的有效使用期限内，并不需要其他辅助设备，并且对生产过程零影响，工艺也十分简单，但需要的投资较大，小型企业并不推荐使用。同时现在世界许多产油国家在力求研制效果较好、价格低廉的耐蚀合金钢管材，力求最大程度上降低生产的成本。

（五）采用玻璃钢或者塑料管材

玻璃钢管材是世界上许多国家正在广泛使用的管材，但我国国内的应用程度并不高，不过已经有许多企业进行玻璃钢管材的研发，力求效益最大化。塑料管材是近年来新兴的一种管材，其发展前景也十分良好，工艺简单、抗腐蚀效果较好同时还是一种环保管材。现阶段应用较为广泛的是聚乙烯管材。

（六）对阴极进行保护

由于石油管道中发生的腐蚀现象绝大部分为电化学腐蚀，并且其油的本身中包含着氧化物质，能够轻易发生电化学腐蚀，所以许多石油企业采取保护阴极的方法对管道进行保护，主要为两种方法：（1）牺牲阳极的阴极保护法：对距离阴极保护站教员，外加电流效果较差的管道采用牺牲阳极的阴极保护法进行管道的保护，常做阳极的合金为锌合金，一般不适用价格较高的镁合金。（2）强制电流保护法：把要进行保护的金属和电源的负极进行连接，利用电源的电流进行保护，降低腐蚀的速度。这两种方案都是对阴极物体进行保护，但其要求较高，需要严谨的设计方案，而且参数都要准确无误，这便对设计人员提出了很高的要求，并且该种方法受周边环境影响较大，所需成本也较高，所以企业往往采用管道外防腐绝缘层和阴极保护法联合使用的技术来进行管道的防腐。

结论：

随着经济的不断发展，国家对石油企业逐渐重视起来，要想保证石油的产量，相关的企业必须做好石油管道的防腐工作，同时做好质量的把关，对生产过程进行严格的控制，并加快新技术的研发，了解国际上的新技术，建立合理的机制从而推动整个石油企业的发展。

参考文献：

[1]乔法会.石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施[J].世界有色金属,2015,12:98-99.

[2]师煜涵,师煜凯.管道腐蚀影响因素分析[J].石化技术,2017,2412:115.

[3]杨超.石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护策略探讨[J].化工管理,2018,10:168.