石油天然气管道工程的关键防腐技术分析

关键词：石油天然气管道;防腐;涂层防腐

前言：近年来我国石油天然气管道工程领域进步迅速，这种进步在管道防腐方面有着直观体现。但结合实际调研可以发现，管道腐蚀问题在我国石油天然气管道工程中仍较为常见，为尽可能提升石油天然气管道工程防腐水平，正是本文研究的目标所在。

1.腐蚀类型及防腐机理

1.1管道腐蚀多类型

石油天然气管道工程的防腐类似可细分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。多方面原因均可能导致内壁腐蚀，如石油天然气管道内存在一定水溶液比例，亲水膜将在管道内部形成，进而慢慢提升管道腐蚀效率，化学反应腐蚀会因此在管道内壁出现。受石油天然气含有的不同杂质影响，这类杂质可能出现化学反应，进而对管道内部进行腐蚀;外壁腐蚀源于管道所处的地下环境，围绕地下埋设的石油天然气管道进行分析可以发现，电化学腐蚀问题较为严重，这一问题与管道厚度同时存在直接关联，化学腐蚀在其中并不占据主要位置[1]。

1.2管道防腐機理

石油天然气管道工程的防腐主要聚焦化学腐蚀和电化学腐蚀，前者为化学反应引发的管道腐蚀，常常会导致脱碳现象并导致氧化皮生成。电化学腐蚀源于电解质与管道的接触，进而引发腐蚀。为实现管道防腐，需要聚焦内壁和外壁的防腐措施，内壁防腐可使用缓蚀剂、乙二醇等添加剂，以此减缓二氧化碳腐蚀金属的速度，同时在管道内部生成能够减慢腐蚀的水合物。内涂层和衬里保护也属于常用的内壁防腐措施，即通过涂覆层隔离管道与腐蚀物质，进而避免腐蚀问题出现;外壁防腐需要聚焦外涂层的应用，对于很多埋于地下的石油天然气管道，土壤的腐蚀性需要引起重视，外涂层可将存在腐蚀性的土壤和管道外部隔离。阴极保护同样属于石油天然气管道外壁防腐的重要方式，具体可分为牺牲阳极和强制电流保护。此外，为更好实现防腐保护，还需要聚焦石油天然气管道工程的科学设计，防腐方式的优选、新型防腐技术的应用均属于其中关键，管道防腐的动态检测、维护、修理也需要同时得到重视。

2.关键防腐技术

2.1阴极防腐技术

在石油天然气管道工程的防腐实践中，阴极防腐技术的应用较为广泛，该技术的应用主要通过加设电流转化石油天然气管道的电极，进而实现电化学腐蚀的预防。技术的具体应用需要关注易发生化学腐蚀的管道位置，同时针对性加设电流，以此得到向阴性极端转化的石油天然气，金属电离子转移可由此避免。阴极防腐技术的应用存在两种操作手段，一种为引入直流电，石油天然气管道腐蚀可由此向至阳极转化。另一种需要在管道外部连接具备强大负电位的金属，该金属存在属于腐蚀状态的表面，进而实现管道工程防腐。阴极防腐技术在实用性和环保性方面优势显著，近年来得到广泛应用。

引入直流电的阴极防腐被称作强制电流阴极保护技术，该技术需要将直流电源传入回路，得到呈阴极的被保护金属，进而保护管道，实现对恶劣及高电阻腐蚀的抵御，存在驱动电压高、使用周期长特点，但同时存在无法独立工作、施工及维护要求高、施工成本高等不足，且会干扰周围构件并需要常见外供电，因此适用于大型石油天然气管道工程。使用强大负电位金属的阴极防腐被称作牺牲阳极阴极保护技术，该技术可基于电位较负的金属实现对管道的持续保护，存在低成本、较为简单、电流高效率利用、不存在多余干扰等优势，但同时存在土壤电阻率限制使用范围、驱动电位低等缺点，仅适用于无电源长输管道或厂区管道;

2.2涂层外防腐技术

涂层外防腐技术同样属于关键的石油天然气管道工程防腐技术，该技术需要在管道上涂抹防腐材料，通过隔断氧气，提升管道防腐性能，无机非金属涂料技术、改进聚乙烯技术均属于常用的石油天然气管道工程涂层外防腐技术。无机非金属涂料技术主要通过搪瓷或玻璃实现管道外防腐，通过在管道外层涂抹无机非金属涂料，阻隔管道与空气，即可得到始终处于稳定状态的管道，显著提升其防腐能力，管道的使用寿命也能够同时延长;改进聚乙烯技术属于近年出现的新型涂层外防腐技术，聚乙烯二层、聚乙烯三层技术均属于其中代表，这类技术在我国“西气东输”工程中广泛应用。通过对无机材料和有机材料开展基于纳米技术的临界处理，可得到具备强大防腐性能的改进聚乙烯，该材料在防水和防腐蚀方面均有着出色表现。此外，环氧树脂漆、煤焦油瓷漆、石油沥青等同样可以作为石油天然气管道工程的外部防腐涂层，不同材料的性能和质地差异显著，因此需要结合材料条件、土壤性质、管道特点针对性选择涂层外防腐技术，更好提升管道的防腐蚀性能。

2.3一体化防腐技术

石油天然气管道工程的防腐还可以应用一体化防腐技术，该技术需要综合应用管端内衬不锈钢管和环氧粉末防腐，环氧粉末防腐需要同时用于石油天然气管道的内壁和外部，内壁防腐蚀层的连续完好可得到保证，进而提升整体防腐水平。焊口内防腐需要能够由管端内衬不锈钢管较好满足，环氧粉末防腐则能够同时满足管道外壁和内部的防腐需要。在技术的具体应用中，需要聚焦喷砂除锈、抛丸除锈等处理，进而检验处理质量，在内衬不锈钢后进行环氧粉末的内外壁喷涂，最后还需要进行涂层质量的针对性检验。通过在工厂预制完成一体化防腐的所有工序，即可保证该技术更好用于石油天然气管道工程防腐，粉末涂料和不锈钢的防腐性能可在这一过程中真正合为一体，施工效率提升也能够同时实现。结合腐蚀介质类别，一体化防腐技术的应用需要针对性选择不同材质的不锈钢，管道过渡区的耐腐性能可由此提升，具体需要保证内封焊部位的涂层覆盖厚度至少为20mm。为保证一体化防腐技术应用效果，工厂预制和现场施工必须设法紧密结合，焊接工艺的科学应用也不容忽视。

结论：综上所述，石油天然气管道工程防腐需要关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的阴极防腐技术、涂层外防腐技术、一体化防腐技术等内容，则直观展示石油天然气管道工程防腐路径。为更好提升防腐性能，相关探索还应聚焦新型防腐技术的积极应用、不同防腐技术的针对性选用，保证防腐取得预期效果。

参考文献：

[1]马五洲.天然气输送管道的腐蚀及对策[J].云南化工，2021，48（06）：141-143.

作者简介：覃宝强，男，出生年月：1992.04;籍贯：广西河池市，民族：壮族;最高学历：大学本科;目前职称：助理级;研究方向：石油与天然气工程储运。