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埋地油氣混輸管道的腐蝕機(jī)理與防護(hù)研究

文檔作者：胡洪宣李明文檔來源：中石油管道分公司蘭成渝輸油分公司江漢油田分公司勘察設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月30日
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石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)) 2008年12月第30卷第6期
Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI) Dec．2008 Vo1．30 No．6
埋地油氣混輸管道的腐蝕機(jī)理與防護(hù)研究
胡洪宣 (中石油管道分公司蘭成渝輸油分公司，四J l I成都61 0036)
李 明 (江漢油田分公司勘察設(shè)計(jì)研究院。湖北武漢430074)
[摘要]埋地油氣混輸管道的腐蝕一直是油氣輸送工作的一個(gè)難題。分析了埋地油氣輸送管道內(nèi)腐蝕和外
腐蝕的各種形式，闡述了各自的腐蝕機(jī)理；介紹了埋地油氣混輸管道腐蝕防護(hù)的方法：加緩蝕劑、外涂
層、內(nèi)涂層和襯里保護(hù)、陰極保護(hù)法、雜散電流排流保護(hù)和防腐管道的使用等。通過埋地油氣混輸管道
腐蝕與防護(hù)的3個(gè)典型案例分析，提出要提高油氣輸送管道的使用壽命，就應(yīng)在合理選擇腐蝕防護(hù)方法
的同時(shí)，加強(qiáng)防腐管道的運(yùn)輸、施工、維護(hù)和保養(yǎng)，這些是管道防腐的重中之重。
[關(guān)鍵詞]埋地管道；油氣混輸；腐蝕；防護(hù)
[中圖分類號(hào)]TE973．91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1000—9752(2008)06—0367一O2
油氣混輸管道主要埋藏于地表以下，管內(nèi)和管外工況惡劣，極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物理變化，管道腐
蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的主要因素。研究管道的腐蝕機(jī)理與防護(hù)方法，對(duì)延長(zhǎng)管道的使用
壽命，保證油田的快速高效生產(chǎn)，具有重要的意義。
1 埋地油氣混輸管道的腐蝕
1)管道內(nèi)腐蝕管道內(nèi)腐蝕是由管道輸送的介質(zhì)含有腐蝕性成分引起的。管道內(nèi)腐蝕大多集中在
彎頭、低洼積水處、氣液交界面等處，是管道腐蝕的主要形式。管道內(nèi)腐蝕包括：①氣體腐蝕；②多相
流的沖蝕與腐蝕。
2)管道外腐蝕 管道外腐蝕包括：① 土壤環(huán)境腐蝕；② 雜散電流腐蝕；③ 微生物腐蝕；④ 其他腐
蝕包括：套管腐蝕；② 陰極保護(hù)死區(qū)；沖刷腐蝕。
2 埋地油氣混輸管道腐蝕防護(hù)的方法
目前通用的管道外防腐方案是外涂層加陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)方式。
1)加緩蝕劑 目前使用較多是咪唑啉類的緩蝕劑[1]，復(fù)合型的緩蝕劑使用也較廣泛。在管道內(nèi)加
人鉻可以顯著地降低co。對(duì)金屬的腐蝕速率[2]。向多相流油氣集輸管線內(nèi)注入乙二醇，能夠抑制水合
物的生成，減緩cO。腐蝕，與緩蝕劑的作用進(jìn)行綜合防腐，延緩管道內(nèi)壁的腐蝕。
2)外涂層 采用外涂層使鋼管與土壤等腐蝕環(huán)境隔絕是埋地管道防腐的基本手段[3“]，包括：
①熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)防腐層；②雙層、三層PE防腐層；③ 雙層環(huán)氧粉末防腐層；④煤焦油瓷漆防
腐層；⑤石油瀝青防腐層；⑥HPCC涂層體系。
3)內(nèi)涂層和襯里保護(hù) 較常用的內(nèi)涂層有聚乙烯粉末涂層、環(huán)氧樹脂粉末涂層。也采用熱噴玻璃
防腐的新工藝，涂層可耐300℃左右的高溫，形成永不老化的玻璃與金屬?gòu)?fù)合的防腐產(chǎn)品，使管內(nèi)的硫
化氫等酸性氣體無法與碳鋼接觸[5 ]。采用環(huán)氧液體涂料內(nèi)擠涂工藝以及環(huán)氧粉末涂裝，可對(duì)腐蝕嚴(yán)重
的舊管道進(jìn)行返修。
4)陰極保護(hù)法 陰極保護(hù)有兩種方法[7]：犧牲陽極法和強(qiáng)制電流保護(hù)法。對(duì)于大口徑的長(zhǎng)輸管道，
[收稿日期]2008—09—12
[作者簡(jiǎn)介]胡洪宣(1977一)，男，1998年大學(xué)畢業(yè)，碩士。工程師，現(xiàn)主要從事管道生產(chǎn)蟹理工作。
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石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)) 2008年l2月
國(guó)內(nèi)多采用強(qiáng)制電流為主、犧牲陽極為輔的陰極保護(hù)方法。為防止陰極保護(hù)電流的流失，在工藝站場(chǎng)的
管道進(jìn)、出口處設(shè)置電絕緣裝置。為防止管道防腐蝕層或絕緣接頭遭受雷擊或電力故障而引起破壞，在
絕緣接頭位置安裝鋅接地電池。在大型河流穿越段的兩岸邊各安裝一組鋅合金犧牲陽極以加強(qiáng)保護(hù)。
5)雜散電流排流保護(hù) 管道應(yīng)盡量遠(yuǎn)離交、直流電干擾源。被干擾管道陽極區(qū)有無正負(fù)極性交變
時(shí)采用極性排流，復(fù)雜時(shí)采用強(qiáng)制排流、接地排流。排流保護(hù)通常與陰極保護(hù)相結(jié)合使用。在相鄰管道
問加設(shè)管道均壓裝置，有助于平衡相鄰管道間的電位，緩解管道間的相互干擾 引。
6)防腐管道的使用 ①玻璃管；②塑料管；③ 耐蝕合金鋼管材；④鍍鋁鋼管。
3 埋地油氣混輸管道腐蝕與防護(hù)典型案例
1)臨邑一儀征輸油管道(魯寧輸油管道) 管道材質(zhì)為16Mn螺旋焊縫鋼管，采用普通級(jí)瀝青玻
璃布和恒電位儀強(qiáng)制陰極保護(hù)聯(lián)合防腐方式。魯寧輸油管道運(yùn)行25年后的問題是：防腐層老化嚴(yán)重；
有的管段瀝青防腐層龜裂、與管道本體脫落、防腐層成粉狀、破損；管道本體出現(xiàn)腐蝕。腐蝕原因?yàn)椋?
剝離涂層形成保護(hù)死角。采取防腐措施：加強(qiáng)管道防腐層質(zhì)量的維護(hù)和保養(yǎng)，包括對(duì)腐蝕嚴(yán)重的管段補(bǔ)
焊、加強(qiáng)檢補(bǔ)漏和管道防護(hù)層大修；加強(qiáng)穿跨越段管道的保護(hù)和增設(shè)陰極保護(hù)等。
2)秦皇島一北京輸油管道(秦京輸油管道) 管材為16Mn鋼螺旋焊管，埋地敷設(shè)深度約1．2m。
管道外包纏改性石油瀝青防腐絕緣層，外加電流及局部犧牲陽極的電化學(xué)防護(hù)方法進(jìn)行防腐。魯寧輸油
管道運(yùn)行2O年后防腐層老化嚴(yán)重。防腐層老化的原因是：防腐層施工質(zhì)量差；預(yù)制管子在安裝、運(yùn)輸、
儲(chǔ)存及下溝回填過程中的損壞；管道熱油運(yùn)行的影響；瀝青材料劣化等。在加強(qiáng)防腐層施工質(zhì)量、預(yù)制
管道施工質(zhì)量管理的同時(shí)，對(duì)熱油埋地管道的運(yùn)行應(yīng)控制輸油溫度在6O℃ 以下，定期進(jìn)行管道防腐層
檢漏工作，及時(shí)安排管道防腐層的大修[28]。
3)撫順地區(qū)管道雜散電流排流雜散電流來自直流電氣化鐵路。采用雜散電流干擾腐蝕綜合治理
的方法進(jìn)行防腐；運(yùn)用極性排流和接地排流方式排流；使用陰極保護(hù)方法；進(jìn)行管道防腐層的檢、補(bǔ)漏
與大修相結(jié)合的檢漏修補(bǔ)工作；管道均壓；加強(qiáng)排流保護(hù)系統(tǒng)的管理和監(jiān)測(cè)等嘲。
4 總結(jié)及思考
埋地管道外環(huán)境比較復(fù)雜，管道內(nèi)輸送高壓甚至高溫油、氣、水多相流體，油氣輸送管道的腐蝕一
直是油氣輸送的一個(gè)難題。對(duì)應(yīng)的管道腐蝕防護(hù)的方法也各式各樣，不同的腐蝕原因，需要選擇正確的
腐蝕防護(hù)方法，腐蝕方法選擇不當(dāng)，將造成嚴(yán)重的后果。不管采用哪種腐蝕防護(hù)方法都不是一勞永逸
的 隨著管道埋地時(shí)間的增長(zhǎng)，防腐涂料隨之老化，再加上管內(nèi)管外的各因素的變化，腐蝕又會(huì)成為管
道破壞的主要根源。提高油氣輸送管道的使用壽命，在合理選擇防腐涂層及防腐方法的同時(shí)，加強(qiáng)防腐
管道的運(yùn)輸、施工、維護(hù)和保養(yǎng)水平是重中之重。在管道維護(hù)時(shí)，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控手段對(duì)油
氣輸送管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)管道進(jìn)行維護(hù)。
[參考文獻(xiàn)]
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[編輯] 蘇開科

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