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油氣集輸管道腐蝕與防腐措施研究

文檔作者：付程楚悅文檔來源：大慶油田第一采油廠第三油礦		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月03日
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油氣集輸管道腐蝕與防腐措施研究
付程楚悅(大慶油田第一采油廠第三油礦，黑龍江大慶1 63451)
摘要：由于油氣在運輸過程中本身所具有的腐蝕性特點以
及土壤、環(huán)境等對管道的影響，會對油氣集輸管道產生一定的
腐蝕作用，使油氣管道運輸中產生泄漏，引發(fā)火災等意外事
故。本文從油氣運輸?shù)默F(xiàn)實需要出發(fā)，分析了油氣管道的防腐
機理，并提出相應的防腐蝕措施，以提高油氣運輸?shù)男屎桶?
全性。
關鍵詞：油氣集輸；管道腐蝕；防腐措施
隨著石油化工業(yè)的不斷發(fā)展，各經濟部門對油氣資源的需
求越來越大，油氣集輸管道的腐蝕與防腐蝕成為社會各界關注
的焦點。在油氣運輸過程中，油氣集輸管道為油氣運輸提供了
極大的便利。但在使用管道運輸工具的同時，腐蝕和防腐蝕成
為了油氣管道運輸?shù)囊淮箅y題。油氣資源本身和一些物質會
發(fā)生化學反應，對管道內部產生腐蝕作用。在油氣集輸管道外
部，土壤、生物、環(huán)境等會對管道外部產生一定的腐蝕作用，使
管道運輸存在一定的危險性，不利于實現(xiàn)油氣資源的安全運
輸，并會給經濟造成巨大損失。
1油氣集輸管道的腐蝕機理
1．1油氣管道的內壁腐蝕機理
油氣管道的內腐蝕主要是由于油氣中含有硫化物、碳化
物、硫化氫、氧氣等化學物質，當這些物質與管道內壁發(fā)生化學
反應時，產生的具有腐蝕作用的化學物質就會對管道內壁進行
腐蝕。具體來說，二氧化硫與管道內的氧氣和鐵發(fā)生化學反
應，形成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵通過電離作用分解成氧化物和游
離酸。管道會由于游離酸的作用加速腐蝕，并且其在通過一系
列的化學反應后又生成新的硫酸亞鐵，硫酸亞鐵又會對管道起
腐蝕作用，這樣反復循環(huán)的化學反應使管道內壁的腐蝕不斷加
強，最終使管道發(fā)生破損，造成油氣泄漏。二氧化碳與水之間
產生化學作用，形成碳酸，碳酸發(fā)生電離作用。碳酸會使PH值
下降，使管道內壁發(fā)生氫氣極化反應，對油氣集輸管道產生腐
蝕作用，通常會造成管道的點狀腐蝕和局部腐蝕。硫化氫和水
會產生電離作用，腐蝕管道中的鋼鐵。并且硫化氫能在有氧條
件下和金屬發(fā)生化學反應，產生腐蝕物，對管道形成腐蝕。此
外，在硫化氫導致金屬腐蝕的地方還容易產生氫脆，使管道鋼
材脆化，發(fā)生局部變形，產生裂紋，使管道破損開裂。
1-2油氣管道的外壁腐蝕機理
油氣的外腐蝕主要是由土壤和海水作用引起的。深埋于
地下的油氣運輸管道要受到土壤環(huán)境、地質地貌的影響。土壤
中含有水和氧氣以及微生物，由于氧氣的傳播受到土壤介質的
阻礙，其濃度有一定的差異，會形成具有腐蝕性的電池。對管
道外壁產生腐蝕作用。微生物的存在也會對管道外壁破損有
一定的影響。油氣管道穿過海水時，由于海水是一種電解質溶
液，會和不同材質的金屬構成電回路，產生具有腐蝕性的物
質。這種原電池會對油氣集輸管道外壁造成不同程度的局部
腐蝕。
2油氣集輸管道的防腐技術
2．1管道內壁防腐措施
防止油氣運輸管道內壁發(fā)生腐蝕的措施主要有三種，包括
采用緩蝕劑防腐、內涂層防腐以及復合管防腐。
緩蝕劑能夠改變管道金屬的表面腐蝕狀態(tài)，減緩金屬腐蝕
的速率，降低腐蝕系數(shù)，從而減少管道內壁的腐蝕作用。通過
在金屬和腐蝕劑之間增加一個隔層，減少因管道內發(fā)生的化學
反應產生的腐蝕劑對管道金屬的腐蝕。這種方式可以節(jié)省大
量的管道維護成本和材料，降低清理頻率，提高油氣輸送率。
復合管防腐能夠延緩管道的腐蝕過程，國內普遍使用的復合管
主要是雙金屬復合管、陶瓷內襯復合管以及玻璃鋼內襯復合管
三種。這三種復合管都具有較強的耐腐蝕性，能適應惡劣的環(huán)
境，有效減少管道的內壁腐蝕，但也存在一定的缺陷，其成本較
為昂貴，經濟效益較低。
2．2管道外壁防腐措施
油氣輸送管道的外壁抗腐措施包括外壁抗腐蝕涂層、陰極
保護技術兩種。管道外壁涂層防腐主要是采用石油瀝青、聚乙
烯膠粘帶以及硬質聚氨酯泡沫塑料三種方式來有效阻止管道
外壁腐蝕。石油瀝青具有施工簡單、成本低廉、維修養(yǎng)護方便
的特點，但在一些含有較高的水分和微生物地區(qū)，石油瀝青的
防腐作用會受到影響。聚乙烯膠粘帶能夠較好地實現(xiàn)管道的
修復和管件的防腐，具有施工方便、絕緣性強的特點，但在某些
特殊的地區(qū)，其抗腐蝕能力會受到削弱。硬質聚氨酯泡沫塑料
具有耐腐蝕、隔水性強、絕熱電阻高等特點，在抗腐方面有較好
的作用。但在我國的發(fā)展時間較短，具有較強的專業(yè)性且成本
較高，需要依據實際情況慎重選用。
陰極抗腐技術主要以管道金屬上的構建為負極，通過直流
電的作用，使金屬發(fā)生極化反應，使電解腐蝕過程能有效減
緩。這種方式能夠極大地節(jié)省成本，且對管道金屬外壁具有顯
著的保護作用，能極大地延長其使用壽命。
3結語
由于油氣管道的腐蝕會導致油氣泄漏等問題的產生，引發(fā)
較大的安全事故，產生重大的經濟損失。因此，迫切需要加強
對油氣管道腐蝕機理和防腐措施的研究。通過對油氣集輸管
道腐蝕機理的分析，明確了油氣集輸管道發(fā)生腐蝕破損的過
程，并據此提出了相應的解決措施，以提高油氣管道運輸?shù)男?
率，確保油氣集輸?shù)陌踩?。隨著石油化工業(yè)的不斷發(fā)展，還需
要進一步加強對油氣技術管道的防腐蝕研究分析，側重于陰極
保護技術和涂層防腐蝕技術的研究，探索新方法、新技術，研究
出成本低、高效且使用方便的抗腐蝕技術。
參考文獻：
[1]趙春艷．針對油氣集輸管道內腐蝕及內防腐的探究[J1．科
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[2]劉振乾．油氣集輸管道的腐蝕機理與防腐技術研究進展
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2016年9月化，彳砰l 203

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