摘要：油气集输管道不仅需要承受输送介质的腐蚀影响，同时由于埋地管道的运行环境影响，也会存在着土壤腐蚀等多种腐蚀的影响，严重影响到油气集输管道的安全运行，必须采取必要的防护措施，有效地防止各种腐蚀现象的出现，严重金属管道的使用寿命，达到油田生产挖潜增效的技术要求。
关键词：油气集输；管道腐蚀；原因；对策
1油气集输管道腐蚀机理
1.1电化学腐蚀
由于油气管道常采用管沟填埋方式进行铺设，由于土壤环境的酸碱性、含水率、氯离子等不同因素的影响，会诱导金属材质的管道产生离子偏离，最终形成电化学腐蚀。以管道内腐蚀情况下的电化学腐蚀情况为例，因为考虑到油气流动时需要克服其粘次阻力的影响，所以必须保证管道内壁的光滑性，通常在管道内壁都会进行过电镀处理，而电镀层有阴极和阳极之分，通过外加电流进行电镀层电极电势高低关系进行离子诱导从而防腐。但是电镀层会因为原油腐蚀或者管道外部机械性损坏而脱落，并且在油气流动时会产生一定的静电，再加上外部土壤环境下的电化学腐蚀影响会产生交互作用，严重腐蚀管网。
1.2缝隙腐蚀
由于管网建设过程中需要运用不同的金属和非金属材料进行焊接或者紧固，而在焊接过程中还会产生气孔、螺母紧压面、法兰连接面等缝隙，加之不同土壤环境下的SRB细菌吸附和电化学腐蚀影响，很容易在缝隙处形成腐蚀层或者生物垢，影响管网完整性。
1.3应力腐蚀
应力腐蚀可能是油气集输管道金属内部的残余应力，也很有可能是油气集输管道外加应力，它是一种由于特定腐蚀介质与拉应力共存的过程中所出现的腐蚀破裂。残余应力可能是由于管道金属材料体积变化引起的，也可能是管道金属材料升温后冷却降温不均匀引起的，也有可能是由于加工制造的过程中所出现的形变，还有可能是由于冷缩配合、螺栓紧固、铆合作用所引起的应力。危险应力的集聚会导致裂缝撕裂和连接法兰处的偏离移位，从而产生缝隙腐蚀等次生灾害。
2油气集输管道腐蚀的原因
由于石油和天然气中含有硫化氢、二氧化碳、一氧化碳等腐蚀成分，在油气集输管道运行时，会对金属管道产生严重的腐蚀，影响到管道的安全运行。由于输送介质而产生的腐蚀属于管道的内腐蚀，往往和油气集输管道的材质、输送介质中腐蚀成分的含量以及输送的温度和压力条件有关。对油气集输管道的内壁产生腐蚀后，会引起管道的沙眼、穿孔等情况，导致输送介质的泄漏，给油气集输带来严重的安全隐患，一旦油气泄漏，当混合气体的浓度达到爆炸极限，遇到明火就会发生火灾、爆炸事故，而且油气泄漏的量过大，还会引起人员中毒，并造成严重的环境污染。给环境带来隐患，导致油气的大量损耗，影响到油气田生产的顺利进行。
金属管道埋藏于地下一定深度，由于土壤的湿度和环境的影响，对油气输送管道会产生外壁的腐蚀，往往金属管道的腐蚀类型有均匀腐蚀，有水或者水蒸汽存在的情况下，由于二氧化碳及硫化氢所造成的金属管道的腐蚀，就属于均匀腐蚀的类型。而坑点腐蚀，是由于金属管道的防腐绝缘涂层不均匀，而引起的腐蚀，存在被腐蚀的坑点，很容易形成沙眼，而产生泄漏。由于硫化物的应力腐蚀，很容易形成大的裂缝，而引起金属管道的大量泄漏，必须采取应急的处理措施，才能减少油气的浪费，降低安全事故的风险，提高油气集输管道安全运行的效率。
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对油气集输管道的耐腐蚀特定进行检测，及时发现腐蚀的隐患，能够减少油气集输管道泄漏事故的发生，提高金属管道运行的安全性。在油田生产过程中，加强对油气集输管道的检查和验收，防止管道泄漏事故的发生，对腐蚀情况进行实时的监测和管理，达到最佳的输送效率。通过强化金属管道的巡回检查，及时发现腐蚀严重的部位，对其进行应急的处理，对金属管道的内外壁的生锈情况进行处理，并对易漏部位通过打卡子的方式，进行修补，防止高危的管道部位，发生泄漏的事故，给油气集输带来安全隐患。运用科学的管理措施，对油气集输管道运行的中后期进行安全监测和管理，强化在线检测技术措施，能够及时发现腐蚀严重的部位，防止发生严重的泄漏事故。制定油气集输管道泄漏事故的应急处理预案，将损失降至最低。
3油气集输管道的防腐措施
对油气集输管道进行防腐处理，提高耐腐蚀特性，可以延长管道的使用寿命，提高输送效率，满足油气集输生产的需求。由于土壤腐蚀的原因是电解腐蚀、细菌腐蚀和电化学腐蚀导致的，因此为了有效防止土壤腐蚀的发生，采取阴极保护技术措施，避免形成电解池，减少对金属管道的消耗，而提高金属管道的强度，达到高效输送的目的。
对于油气集输用的金属管道的防腐的研究，首先优选合适的防腐材料，作为金属管道的生产材料。可以选择合金材料，提高合金材料的热稳定特性，减少合金阴极区域的面积，提高金属的钝性，减少活波电子的数量，使金属管道的选材具有稳定性。
然后进行防腐绝缘层的措施，对金属管道实施内、外壁的涂层技术，选择合适的防腐涂料，对金属的外表面进行镀层技术，能够提高金属表面的防腐特性，提高抗腐蚀的强度，延长金属管道的使用寿命，提高油气集输的效率。在金属的表面添加绝缘层，隔绝金属表面和腐蚀介质，对金属的表面进行处理，达到隔离的效果。
在输送的介质中加入缓蚀剂，延缓腐蚀的发生，降低腐蚀的速度，提高金属管道的输送效率。缓蚀剂也可以成为腐蚀的抑制剂，缓蚀剂的加入，能够抑制金属的腐蚀，达到防腐的效果，只是缓蚀剂需要注入到输送的介质中，要避免对介质的质量产生不利的影响。
对金属管道实施阴极保护技术措施，可以进行牺牲阳极的阴极保护措施，也可以进行外加电流的阴极保护措施，依据油气集输管道的实际情况，优选阴极保护技术措施，防止金属管道发生电化学腐蚀，而保证油气集输管道的安全，达到预期的输送效果。
金属管道新的防腐技术措施，优选新型的防腐绝缘层的材料，管道防腐层的复合结构以及新的喷涂技术措施，达到最佳的防腐绝缘效果。长距离输送管道的在线监测技术措施，介质计算机管理系统，达到自动控制和管理的水平，比人工的检查效率要高很多倍，通过自控系统的应用，提高腐蚀的监控效率，能够及时有效地阻止金属管道的腐蚀，延长金属管道的使用寿命，保证油气集输的顺利进行。
今后油气集输管道的防腐措施的发展趋势，就是依靠科技进步的力量，采用系统的联合保护技术措施和综合治理的方式，防止各种腐蚀现象的发生，达到真正的防腐效果。防腐技术措施必须与油气集输系统同时进行设计和规划，不断开发新的耐腐蚀材料，阴极保护技术措施趋于成熟，可以实施高电位牺牲阳极的阴极保护措施，不断开发抗硫化物的新型防腐材料，应用于金属管道的加工制造过程中，提高金属管道的防腐效果。对腐蚀进行实时的检测和管理，应用数字化管理模式，保证油气集输管道的输送效率。
4结束语
综上所述，针对新老管道的不同特点，必须有效开展管道内外腐蚀防护检测，确保管道本体安全可靠。此外还可以开展油气管道外防腐直接评价工作，针对埋地管道、架空管道推广应用导波永久探头，对管道的腐蚀情况进行监控。
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论文作者:牛锋,黄海军,刘冲,刘勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/4
标签：管道论文; 油气论文; 金属论文; 措施论文; 阴极论文; 应力论文; 介质论文; 《防护工程》2017年第34期论文;