摘要：油气集输管道使用一段时间后，防腐材料逐渐失效和脱落，失去保护作用，管线容易出现不同程度的腐蚀问题。管线腐蚀会导致管壁变薄,严重腐蚀的油气集输管线就会产生渗漏的问题,这不仅会导致资源的浪费和环境污染,而且也增加了潜在的油气的集输安全隐患。本文首先总结了油气集输管线腐蚀的常见原因，然后分析了管线腐蚀的机理，最后总结了现阶段油气集输管线常用的防腐技术。
关键词：油气集输；管线防腐；腐蚀机理；镀层防腐
前言
我国油气资源分布非常的不平衡。为了进一步降低运输损失和成本，提高生产效率和安全标准，许多地区选择使用管线进行油气储运，以满足不同地区的油气需求。因此，做好油气集输管道防腐工作也在一定程度上促进了区域经济的发展。导致油气集输管道腐蚀的因素很多，如管道质量不合格、防腐技术不科学、外部环境因素的干扰等。在油气集输管道防腐处理中，要根据当地实际情况，采取针对性的防腐技术，有效提高防腐效果，延长油气集输管道的使用寿命。
1油气集输过程中管道腐蚀的主要原因
1.1油气性质
石油类的产品和天然气的主要化学成分是碳氢化合物，具有高度氧化性和腐蚀性。由于油气集输管线是一个相对封闭的环境，烃类与金属管道内壁的长期接触导致金属的氧化，形成较多的活性氧化物，导致管壁腐蚀。例如，铁管在氧化后会在管壁上产生一层疏松的Fe2O3，这是铁锈的主要成分。这种材料还具有很强的吸水性，进一步加剧了金属管道内壁的腐蚀。此外，石油中还含有一定量的硫化氢、二氧化碳等物质，在吸水后也会产生酸性液体，附着在管壁上，造成管线的腐蚀。
1.2防腐措施
油气集输管线的制造、铺设，必须采取一定的防腐措施。但是，如果选择的防腐技术不科学，或者防腐施工质量不高，后期油气集输管线会很快的出现腐蚀。例如,涂层油气集输管道防腐涂料是一个简单和低成本的防腐技术,但是,为了加快进度,施工人员没有做好提前的表面清洗管道工作,直接涂上防锈漆。由于灰尘和油污，管道表面防锈漆和管道的结合程度并不理想,后期防腐漆容易出现开裂和剥落,管道也将因失去保护而出现腐蚀的现象。
2管道腐蚀机理
2.1溶解氧的腐蚀机理
氧作为一种去极化剂，能加速金属的腐蚀。当采出水中溶解氧的含量过高时,可以使油气集输管线的表面生成一层致密氧化膜,相当于给金属管道提供了一层保护,将管道与外部环境隔离开,发挥了减缓腐蚀速率的作用。相反，当溶解氧含量较低时，氧化膜难以形成，从而加快了管道的腐蚀速度。
2.2溶解水的腐蚀机理
湿腐蚀是金属在水溶液中发生腐蚀的电化学反应。在金属表面形成阳极-阴极分离的腐蚀性电池。金属在溶液中失去电子，变成带正电荷的离子。同时，在与水溶液接触的金属表面上，电子很有可能被溶液中的某种物质中和。随着腐蚀过程的进行，由于溶液离子的作用，阴极或阳极会被腐蚀产物堵塞，衍生物扩散受阻，腐蚀速度减慢。
2.3酸性土壤腐蚀机理
酸性土壤中有许多还原性较强的离子，如H+、AL3+、Fe2+等。油气集输管道长期被酸性土壤包裹，土壤中含有一定量的水分，形成自然腐蚀环境。由于油气输送管道主要由相对活性铁构成，在酸性土壤环境中更易发生腐蚀。
3油气集输管线防腐技术现状
3.1表面防护技术
油气集输管道的表面防护技术主要由惰性防腐材料构成，惰性防腐材料往往具有良好的致密性和抗氧化性，将油气集输管道完全包裹起来，与外界环境隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样可以避免潮湿的空气与其它管道接触，在外部腐蚀材料不出现损坏的情况下，可以保证内部管道不受腐蚀。早期的管道表面防护材料主要是沥青，随着防腐技术的不断发展，目前常用的聚乙烯树脂、环氧树脂等新型高分子材料，不仅防腐效果更好，而且成本更低，不污染环境。
3.2内防护技术
a.化学药剂。使用化学药剂进行管道防腐也是一种较为常见的技术措施,其中应用较广的化学药剂有缓蚀剂、除氧剂等几种。缓蚀剂的防腐原理是在油气储运管道的表层形成一层沉淀膜,降低了金属管材表面的活化能,从而达到了抑制腐蚀速率的效果。除氧剂主要应用于管道内壁,由于油气储运管道投入使用后,内部相当于一个封闭环境,使用除氧剂可以将管道内部氧气吸收,降低了氧化反应,也是一种降低腐蚀速率的有效措施。b.内涂镀层技术。在管道内壁均匀的喷涂一层惰性金属漆,原理与管道外部的防腐漆类似。在内涂镀层防腐时,需要掌握以下技术要点:首先,要做好管道内壁清洁工作,包括内壁上的灰尘、油污以及铁锈等,必须要提前处理干净,并保证内壁干燥。这样才能保证喷涂的防腐镀层能够与管道内壁完全贴合,延长镀层使用寿命。其次,要保证镀层均匀、光滑,降低油气运输时管道内壁与油气产生的摩擦,不仅可以优化防腐效果,而且保障了油气储运的安全。c.衬里技术。使用一些非金属材料,粘附到油气储运管道的内壁上,形成一个高强度的内衬层,达到防止管道内壁腐蚀的目的。与内涂镀层相比,衬里技术的优点在于可供选择的内衬材料更多,常用的有聚氯乙烯塑料材料、玻璃钢材料以及高弹性橡胶材料等。不同衬里技术的施工方法和适用情况有较大差异,例如聚氯乙烯塑料除了能够达到防止腐蚀外,还有较好的绝缘性能和耐磨性能;玻璃钢具有光滑、易清洗的优点。
3.3电流阴极保护法
外加电流阴极保护是防止管道、储罐等地下金属结构腐蚀的有效方法。辅助阳极是外加电流系统的重要组成部分。作用是将保护电流经过介质传递到保护结构物表面上，地下结构外加电流阴极保护用的阳极通常不直接埋在土壤中，而是通过外部电源不断地向管道提供稳定的低压直流。电流通过管道进入地下土壤，使电子流失，以保护管道免受腐蚀。该方法常用于供电稳定、环境相对复杂的地区。通常每月检测一次停电电位，极化电位为-850mv--1200mv。
3.4牺牲阳极保护法
以还原性强的金属为保护杆，与被保护金属连接形成原电池。将还原性强的金属作为氧化反应的负极消耗，保护金属作为正极避免腐蚀。这种方法牺牲阳极保护，因为它牺牲阳极来保护阴极。这种阳极消耗快，安装位置和方法必须便于更换。在阳极周围填充碳质回填料，形成阳极的保护床。低电位金属材料包括铝合金、镁合金和锌合金等。
4油气管线防腐技术中应注意的问题及防腐蚀研究进展
管线防腐时，应首先确定油气集输管线所在区域的外部环境和可能导致管线腐蚀的主要原因，并具体选择防腐措施和防腐材料。在现场安装管线时，工作人员应做好相关质量检测工作，并进行必要的腐蚀试验。新材料的研究与应用是推动油气集输管线防腐技术不断创新的关键。例如，缓蚀剂可以达到更好的防腐效果，但大量的缓蚀剂可能会造成油气污染。目前，一种新型环保型缓蚀剂正在研制中。主要成分为氨基酸，降解后不污染油气。此外，利用在线检测和评价技术，可以动态监测油气集输管线的腐蚀速率和阳极消耗速率，便于管理者更加直观地掌握管线腐蚀现状。此外，近年来我国油气集输管线防腐取得了新的进展，如“等离子体技术制备防腐涂料”、“石墨烯添加剂防腐”等。
5结束语
综上所述，油气集输管线防腐对节约资源、防治污染、保障管线安全具有重要作用。今后应加大对新型防腐技术的研发投入，为保障我国石油集输安全、满足地区油气需求奠定基础。
参考文献
[1]付国志.关于油气田老管道外腐蚀综合检测及评价方法[J].腐蚀科学与防护技术,2018(2):188-194.
[2]赫兴.对输油管道防腐技术存在问题及解决办法微探[J].全面腐蚀控制,2018,31(3):29-32.
[3]王耐明，于良.管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,37(10):144-145.
论文作者:冯红星,任志民,张冰冰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：油气论文; 管道论文; 管线论文; 技术论文; 阳极论文; 内壁论文; 金属论文; 《基层建设》2019年第9期论文;