摘要：我国经济的快速发展离不开充足的能源作为保证，随着石油天然气管道铺设里程的变长，使得管道的腐蚀现象变得愈加严重，会给油气输送企业带来较大的经济损失，出现严重的油气泄漏问题会造成生态环境污染，直接威胁工作人员和附近居民的生命安全。所以，应该结合油气管道腐蚀的具体特点，制定出可行的防腐蚀措施，保证油气管道的安全输送。
关键词：油气管道；腐蚀；防护措施
引言：石油天然气管道腐蚀引起的安全事故，直接威胁工作人员的生命安全，自然环境也会受到污染和破坏，必须要制定出有效防腐蚀保护措施。文章对油气管道腐蚀的分类、腐蚀机理和特点进行分析，并提出了多种防腐蚀保护措施。
1.油气管道腐蚀的分类
油气资源的输送离不开安全、可靠的油气管道，但腐蚀现象伴随在油气开采的整个阶段。油气管道产生腐蚀的类型比较多，一般可以根据腐蚀环境、具体的形成过和生成机理划分成两大类。环境条件导致的腐蚀主要有化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀等，以腐蚀形成过程和生成机理可分成电化学腐蚀、物理腐蚀等。电化学腐蚀是由于油气管道和输送介质相互作用产生电流导致的腐蚀，物理腐蚀是由于存在物理溶解而形成的腐蚀，化学腐蚀的出现是因为油气管道和非电解质相互间产生化学反应而引起的腐蚀。油气管道出现电化学腐蚀的概率很大，纯化学腐蚀并不多见。
2.油气管道腐蚀的机理
油气管道多运行在恶劣的自然环境中，埋设土层中的管道会受到土壤中的酸、碱性物质的腐蚀，采取架设方式的管道会受到雨雪和空气中化学物质的侵蚀。输送的介质中腐蚀成分会对管道内壁造成破坏。电化学腐蚀在油气管道中最为多见，存在着阴、阳极化学反应。也就是电解质出现溶解现象，从而与油气管道进行接触，接触面不均匀或接触部位电解质溶液的流动速度、类型和浓度等因素的影响，会在接触面形成了阴、阳级区域。阴、阳极区域是油气管道自身形成了腐蚀微、观电池，比如，输送的介质溶液内存在的铁碳化合物是电池阴极，而铁物质则形成阳极，如果介质溶液内的氧浓度分布不匀时，浓度不高的区域则成为阳极。管道表面温度不均匀时，应力较大的区域则为电池的阳极。如果管道表面膜存在微孔，那么表面膜则变成电池阴极，孔内部的金属物质则是阳极等。由于多种因素的存在会使油气管道表面产生了腐蚀电池，有的形成了宏观电池，存在数量较多的则为微观电池。
3.油气管道腐蚀特点和防护措施
3.1油气管内部腐蚀的具体特点
油气管道经常会出现内、外腐蚀同时存在的问题，管道内的腐蚀是因为介质存在腐蚀成分引起的，从介质环境的角度来看，管道环境存在着较高温度和压力、水分、气体和烃类等物质的多相流腐蚀介质，水分、二氧化碳和氯离子等是引起腐蚀现象的主要物质。
3.2油气管道内腐蚀防护措施
当前，针对油气管道存在的内腐蚀问题，可以采用可耐腐蚀的材料、设置内涂层或者衬里、在介质中加入缓蚀剂、改变介质成分等方法。优化耐腐蚀材料加工制作管道，采用具有很好机械性能的金属材料，随着很多国家都研发出具备较高耐腐蚀性能的金属材料，可以起到很好的耐腐蚀效果。最近一些年来，具有较高耐腐蚀性能的非金属材料得到了大范围的推广应用，比如，采用丙烯腈、聚氯乙稀等可以用含水系统的挤压热塑管道。利用玻璃纤维增强聚酯和树脂等纤维材料加工成的热固塑料管可以起到很好的耐腐蚀效果，采用硅酸盐水泥、石棉纤维等构成的水泥石棉管道存在着容易破碎的特点，很难实现大范围的推广应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上面叙述的非金属管道质量较好，有着很好的耐水腐蚀性能，方便安装施工，不需要再采取其它防护措施，但输送介质的温度和压力都不高，在安装和运输过程中会由于碰撞而损坏[1]，不具备较好的抗压和抗振动能力。随着防腐蚀技术的进步，油气管道内采用涂层或衬里可以有效的避免出现内腐蚀问题，一般采用塑料涂层或衬里、合金衬里等方式。塑料涂层多采用热塑性、热固性塑料物质，涂层技术采用薄、厚两个涂层方式。塑料内涂层管道的连接在防腐蚀保护中起着重要作用，塑料衬里管道一般有粘结衬里、水泥灌浆衬里等方式，水泥衬里管道采用混凝土作为主要成分，应用离心法进行浇注而成，制作成本较低，但该种防腐蚀方式会使油气管道变得质量更为厚重，管道的有效内径会变小，不能采用焊接方式来实现管道连接，无法承受较高的压力。耐腐蚀合金或低合金衬里进行油气管道的内腐蚀保护，可以形成具有双金属结构的油气管道，是当前应用最为广泛的耐腐蚀保护技术。采用缓蚀剂可以在油气管道内壁形成大一定厚度的金属膜，会使溶液与金属内壁进行隔离，防止管道内壁产生腐蚀。采用缓蚀剂进行防腐保护必须要确定最优的性能，还应该考虑到缓蚀剂的价格、溶解性、溶解氧和配伍性等方面。环境介质成分优化，应该对油气管道进行合理设计，并选用科学的安装方式来防止出现腐蚀现象，进行管道系统设计时应该防止出现间隙，不可以存在高、低流速区域等，从而防止出现油气管道腐蚀问题。
4.油气管道外腐蚀存在的特点及采取的防护措施
4.1油气管道外腐蚀特点
采取埋设方式的油气管道，土壤内化学物质及地下水会对油气管道外壁产生腐蚀，再加上杂散电流、宏观电池等因素会加重管道的外腐蚀。架设方式的油气管道会受到空气中的氧气、二氧化碳及水分等成分共同作用，会出现管道外腐蚀现象，管道表面出现铁锈等物质，如果不及时进行处理，腐蚀范围会进一步扩大，必须要采取有效的防腐蚀措施[2]。
4.2油气管道外腐蚀防护措施
当前，针对油气管道外腐蚀问题，可以选用较好耐腐蚀性能的材料形成管道外涂层，采用阴极保护或者排流保护等技术。应该结合空气和土壤中存在的腐蚀物质，油气管道外表面的湿度，土壤产生的腐蚀主要受到阴极供氧方面的影响，需要深入分析和研究大气和土壤腐蚀问题的机理，并确定出主要的影响因素，从而选择出最合理的油气管道材质，从而可以更好的处理油气管道外腐蚀问题。油气管道外壁采用防腐涂层，可以更好地隔离外界腐蚀物质，起到很好的电化学保护和缓蚀作用，结合具体的环境状况、施工条件等方面因素来确定涂层的材料成分。比如，碳钢材质的油气管道在大气环境下存在着较高的腐蚀速度，需要在该种材料的管道外壁中采用涂料或油漆进行防腐保护，可以更好地避免腐蚀问题。低合金钢拥有很好的耐腐蚀性能[3]，可直接暴露在大气环境中。而低合金钢、碳钢和铸铁物质在土壤条件下产生的腐蚀不会形成较大的差异，铅、锌等材料要比碳钢类物质耐腐蚀性能优越，所以，土壤腐蚀较为严重的条件下，可以采用镀铅、锌等物质来进行油气管道的外腐蚀保护。阴极保护主要是向被腐蚀金属表面施加电流，使被保护物质变成电池阴及，让电子迁移现象受到抑制，可以防止或减小腐蚀现象的发生。主要有牺牲阴极或阳极两个方式。存在外腐蚀涂层的管道可能会存在无法保护的部位，可以把阴极保护与防腐涂层技术结合起来，可以更好的降低施工成本。
结论
简而言之，引起油气管道腐蚀的原因比较复杂，需要深入了解腐蚀的机理，采取切实有效的措施，可以更好地保证油气管道的安全运行。
参考文献：
[1]石仁委，龙媛媛.油气管道防腐蚀工程[M].北京：中国石化出版社，2018：1-39.
[2]高伟，王小红.管道防腐涂层的现状与展望[J].管道技术与设备，2019（4）：32-33.
[3]陈强.国内外油气管道防腐新技术发展现状[J].甘肃石油工业和化工，2018（3）：10-13.
论文作者:吴昌吉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：管道论文; 油气论文; 涂层论文; 衬里论文; 介质论文; 物质论文; 耐腐蚀论文; 《基层建设》2019年第25期论文;