摘要：油气管道腐蚀是威胁管道安全的重要因素。随着我国对能源需求的增加，应用大管径、高压力、高强度管道是未来的发展趋势，X100/X120管道研究日益增多。根据腐蚀环境的不同，可以将高强度油气管道的腐蚀分为海水腐蚀、土壤腐蚀和大气腐蚀。其中，陆地管道大多采用埋地敷设，土壤腐蚀成为影响我国管道运行安全的主要因素，土壤中微生物中厌氧型硫酸盐还原菌（SRB）的存在加速了管道腐蚀，CO2分压通过影响CO2溶液中化合物的溶解度和pH值成为影响CO2腐蚀的主要因素。管道运行过程中油气流速和管道压力也会对腐蚀产生影响：油气流速越大，管道腐蚀速率越快；压力对原油管道腐蚀速率的影响较小，对天然气管道腐蚀速率的影响较大。文章对长输油气管道防腐保温技术及其优化设计进行了研究分析。
关键词：长输油气管道；防腐保温；优化设计
1前言
地上油气管道是保证储罐、泵、压缩机正常运行的枢纽，被誉为“企业的生命线”，其输送介质具有易燃、易爆、易扩散等特性，若管道破裂则输送介质泄漏扩散，极易引起火灾爆炸事故，造成人员伤亡、经济损失、环境污染等严重后果，并导致企业社会形象下降。腐蚀是地上油气管道安全运行的主要影响因素，因此分析地上油气管道腐蚀原因，提出防腐对策，有助于管道的安全运行。
2防腐技术
2.1内防腐技术
对管道进行内外防腐处理是减缓管道腐蚀速率最有效的方法。目前，常见的管道内防腐技术主要有以下4种：①选择耐腐蚀性强的管道材料。该方法可以从根本上减缓管道的腐蚀速率。最常见的耐腐蚀性管道金属材料有不锈钢以及合金材料；最常见的耐腐蚀性非管道金属材料有塑料、陶瓷以及橡胶等，其中塑料材料最为优越，不仅具有较强的抗腐蚀能力，而且制作成本较低，还有利于环保。②缓蚀剂。在油气资源中加入一定量的缓蚀剂可以在管道内表面形成一层保护膜，从而使内表面的腐蚀速率大大降低。缓蚀剂的优点在于使用量较少，较为经济，且对环境无污染；操作较为简单，不需要对管道增设额外的设备；同一种缓蚀剂可以在不同的油气环境中得到应用。因此向油气资源中加入缓蚀剂成为了主要的管道防腐措施。目前，国内外使用的缓蚀剂主要成分为有机物，常见的缓蚀剂有咪唑啉、有机胺以及炔醇类等。③内涂层。在管道内表面增设一层内涂层是防止管道发生内腐蚀的有效手段之一。管道内表面增设内涂层后不仅可以对其起到保护作用，而且可以使管壁粗糙度降低，从而使油气流动的摩擦系数大大降低，因此油气的输送成本也将降低。目前常见的内涂层技术主要有两种，分别是环氧粉末涂敷技术和液体环氧涂料技术。④衬里技术。该技术也是防止管道发生内腐蚀的主要手段。目前，国际上常见的衬里技术主要是橡胶衬里技术、玻璃钢衬里技术和塑料衬里技术，其中塑料衬里技术在国外应用较为广泛。
3.2外防腐技术
油气长输管道的外防腐技术主要有两种，分别是外涂层技术和阴极保护技术。①外涂层技术。在油气管道外表面增设外涂层是防止管道外壁腐蚀最有效的手段。管道外壁增设外涂层后，管道将和周围的环境相隔离，此时的管道将无法和土壤及空气产生接触。选择的外涂层技术不同时，管道外壁的保护作用也将不同。采用外涂层材料必须具有以下三大特点：力学性能较强，可以抵消管道在土壤中的微小移动，且在环境出现热胀冷缩时，外涂层不会脱落；外涂层材料具有较强的抗腐蚀性，可以抵抗微生物、酸碱物质以及大气的腐蚀；外涂层材料较为经济，且厚度较薄，可以得到大规模的应用。②阴极保护技术。主要的阴极保护技术有两种，分别是外加电流的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外加电流的阴极保护法就是在管道中通入电流，从而防止管道被腐蚀，这种方法的优点在于对保护管道的长度无限制，即适用于长输管道的保护；牺牲阳极的阴极保护法就是在管道表面增设一种比管道金属活跃的材料，使管道成为原电池的阴极，从而防止被腐蚀，这种方法的优点在于不需要通入电流，操作较为简单。根据管道运行特点，在保证管道防止被腐蚀的前提下，对两种技术的经济性进行对比，阴极保护技术经济性较为突出的情况下可以选择阴极保护技术。除上述两种管道外保护技术外，通过改变管道周围的环境也是保护管道的主要手段，例如可以控制管道所处环境的温度及湿度、降低管道周围腐蚀性介质的浓度、在管道周围环境中加入一定量的抗腐蚀物质等。为了准确了解每种技术对管道的保护性能，保障管道的安全运行，需要对每种技术进行评估，目前国际上已出现多种防腐性能测试技术。
3防腐保温材料的优化设计
根据当前长输管道的防腐和保温的现状进行分析，需要使得长输管道的防腐和保温技术得到提升，从而使得管道的输运工作更加安全、可靠。
3.1前期方案优选
在进行长输管道的工程施工前期，需要对施工的现场环境进行一定的分析，从而对其展开评价和处理，为了使得长输管道的设计方案得到优化，需要对长输管道的工程量进行准确的评估，进而提供较好的设计方案。在具体的工作实施和执行的过程中，要对工程管道的沿线情况进行地形地貌的设计，这样才能结合施工管道途经位置的电阻率进行计算，结合本专业的设计相关理论知识，对工程投资进行准确的掌握。
3.2长输管道的防腐层以及阴极保护的设计优化
在长输管道的涂层选择中，不单单要把关注点放在管道的防腐工作的投资方面，铺设土壤的周边环境的温度和电流以及化学性质和物理性质的影响都会使得管道的防腐层遭到严重的破坏，从而致使管道的防腐层受到环境的影响而脱落，所以需要对管道的周边环境的舒适性以及管道防腐保温措施对周边的环境因素影响进行分析，这样才能结合管道的寿命等多方面的信息进行长输管道的优化设计。
3.3管道保温层厚度的经济性计算
长输管道的保温效果和保温的情况不单单和保温材料的种类有关，还和保温材料的结构有密切的联系，材料的结构影响材料的性能，相同成分的材料，其内部的空间结构不同，所体现出来的性能也大不相同。此外，还需要参考保温层的具体厚度。若所加入的保温材料的层数越厚，长输管道在运输中的保温效果越好，所损失的热量也相对较少，这样才能起到能源的节约作用。但是也存在一定的问题，若保温的厚度较大，则成本将越高。所以，需要对保温的厚度以及管道的保温热力进行计算，从而分析最满足现场的保温要求，也最具有经济性的保温材料设计方案。
4结束语
综上所述，长输管道的运输方式是当前我国主要的油气运输方式，在管道的建设和规划中需要对防腐工作和保温工作进行研究，从而使得保温和防腐工作得到优化处理。在进行长输管道的设计和建设过程中，需要实现防腐保温工作的进一步研究，从而在经济性和安全性上进行双重考虑，最终使得我国的管道设计技术不断提升。
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论文作者:寇志超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签：管道论文; 油气论文; 技术论文; 涂层论文; 阴极论文; 衬里论文; 环境论文; 《基层建设》2018年第6期论文;