油气运输管道中腐蚀问题及防护措施分析

雷震 谢家祥

摘要：油气资源在我国社会发展中占有重要的地位，作为重要的战略能源，其运输安全问题受到广泛关注和重视。目前，管道运输是输送油气最为经济安全的方式，但也存在油气挥发、管道腐蚀等安全隐患。其中，管道腐蚀会对油气运输工作造成巨大的损害。因此，油气运输中管道腐蚀的问题是当前各大油田亟待解决的问题。本文首先分析有关油气运输管道腐蚀原理，再分析造成油气运输管道的原因，最后针对腐蚀原因，提出相应的防护措施，以降低由管道腐蚀造成的安全隐患问题，保证油气运输的质量，为油气运输提供一定的理论借鉴。

关键词：油气运输;管道;腐蚀;防护措施

引言：

随着社会经济的不断发展，石油能源的需求扩大，油气资源成为百姓安居乐业的保障。油气资源的储存和运输时整个油田开发过程中的重要工作内容，与油气生产、加工和销售等各个环节都联系紧密。油气资源输送采用的管道运输，在长时间的输送工作中，腐蚀程度会逐渐加深，尤其是地下运输管道。尽管我国的油气运输管道已经在快速发展中，形成了较为完善的运输网络，但是腐蚀问题仍然是相关部门面临的攻克难题。因此，为避免油气运输管道腐蚀而造成安全隐患，积极研究油气输送管道腐蚀问题的原因及可实施的防护措施具有一定现实意义。

一、油气运输管道腐蚀原理

腐蚀是指金属受到介质的影响发生的物理溶解、化学变化或者电化学反应被破坏的现象。金属表面与戒指直接发生化学反应会产生化学腐蚀，电流引起的腐蚀是电化学腐蚀。油气运输管道的制作材料一般都是金属，由于电化学规律的存在，其发生腐蚀也属于正常的自然现象。形成腐蚀的条件主要有三个：一是需要存在有电势差的阴阳两极;二是有一个导电回路连接阴阳两极;三是阴阳两级要处于导电介质之中。阳极表面的金属原子在电流的流动中脱落进入电解液，进而让发生腐蚀现象。经受腐蚀的金属管道管壁会变薄，内部压力会致使管道发生鼓包，有时管材脱碳破坏管道腐蚀处党的金属组织，都会引起管道爆裂。由此可见，管道腐蚀会让石油运输产生严重的运输安全隐患。

二、油气运输管道腐蚀原因分析

1.外部因素原因

外部因素主要是指油气管道建设所选择的环境，一方面是为了便于运输，另一方面是为了最大限度地避免干扰人们的正常生活。油气管道一般选择地下环境，海洋和其他。由多种元素组成的土壤含有大量胶体。地下水和空气填充在胶体空隙中。水中的盐含有导电离子。如果长时间接触土壤金属，可能发生电化学反应和腐蚀，海水流速过大、管道地形和海底微生物等因素会加速金属管道的腐蚀，特别是在输送管道环境中。温度和湿度的变化对金属管道的腐蚀也有很大的影响，在长期炎热的地下环境中，油气管道不可避免地会受到腐蚀的影响，施工单位虽然采取了一定的安装措施来解决这一问题，但由于输气管道埋地约10m，后续的管理和维护将非常困难。随着管道的长期使用，地质环境将发生变化，油气腐蚀将越来越严重。

2.人为因素原因

人为因素主要是指管道施工问题。施工中各种不确定的因素太多，实际铺设管道的过程中，管道施工材料，管道施工人员以及管道施工人员的技术水平都会对油气管道后期抗腐蚀能力产生重要影响。如果施工人员存在操作不当的行为，会使得管道极易受到腐蚀的危害。以焊接管道为例子，油气运输一般距离较远，因此管道与管道之间必须要实行焊接。管道之间的焊口处，抗腐蚀性能力较弱，更容易出现腐蚀穿孔问题。针对这一问题有专业防腐蚀工序，但在建设油气运输管道时，由于施工周期较长，工程量较大且工作内容较为复杂，焊接人员的焊接水平也较为参差不齐，这项工序并不能很好的完成，因此会导致管道在焊接处产生发生质量问题，管道之间的焊缝接口处做不到百分百的探伤查验，进而留下安全隐患。

3.油气自身原因

油气管道是我国运输油气资源的重要设备，但是油气资源自身含有大量的氧化性物质，这种溶解氧广泛地存在于油气资源之中，主要是二氧化碳和硫化氢，他们具有酸性特质，这种酸性特质会与氧气以及水蒸气产生化学反应，会形成酸和强酸，对管道管壁的腐蚀会加重。这一过程会充分显示在油气管道上，油气管道长时间使用之后会受到十分严重的腐蚀，极其不利于油气运输管道的可持续使用

三、油气运输管道腐蚀防护措施

1.提高管道材料质量

在建设油气运输管道时，可以采用非金属管道。中东很多地区采用的都是玻璃钢管道，但在我国，这一材质在油气运输管道中的应用还较少。玻璃钢管道材质较轻且耐磨，不仅双面都防腐蚀，还不容易结垢积砂，在地下的流体阻力也较小。长期使用，工作人员的后期维护工作量小，因为防腐蚀，所以使用寿命也较长，对建设周边的土壤和水源也不会造成污染。总体上比钢质材料有优势，综合效益较高。另有塑料管材抗腐蚀性也较强，因此开发使用塑料管道也有较大的应用前景。以聚丙烯和高度聚乙烯为主要制作材料的钢骨复合管，兼有塑料管道和钢质管道的使用有点，可以达到双面抗腐蚀，内壁较为光滑，有较高的强度，抗压耐磨，隔热绝热效果好，焊接处也不会发生渗漏，还便于施工操作。因此，我国需要提高油气运输管道材料生产水平，尽早生产出更适合油气运输的管道材质并推广使用，防止管道发生腐蚀。

2.加工处理油气资源

因为有其自身所含有的氧化物质会对运输管道内壁相接触发生化学作用，导致管道腐蚀。因此，首先，相关工作人员需要对运输的油气资源做干燥处理工作，对其进行水分处理，以降低水分子在运输过程中和金属管道的接触频率，大大降低运输过程中腐蚀现象的发生。为了防止油气自身与管道发生化学反应导致管道积水部位被破坏，工作人员可以使用缓蚀剂，以降低油气运输管道的腐蚀速度。为保证油气输送过程的安全平稳，缓解油气资源的复杂性，需要对管道内壁进行防腐处理，适量的缓蚀剂可在输送管道内表面形成保护膜，尤其需要在管道内壁进行添加使用。现阶段，缓蚀剂类型较多，工作人员需要考虑实际应用环境，合理选择缓蚀剂品类，严格控制緩蚀剂的使用量和使用周期，科学添加。GP-1型号的缓蚀剂防腐蚀效果较好，已经在多个油气运输工程中的管道有所应用。

3.加强管道质量检测

油气资源运输关系到国家经济的平稳发展，由于人民群众的日常生活息息相关，因此，油气运输管道建设工作，不仅需要合理选择管道制作材料和提升管道防腐技术水平，还要加强检测油气运输管道工程的质量问题。国家或相关行业企业需要建立负责油气运输管道腐蚀防护的专业研究中心，加大在油气运输管道防腐蚀监督工作的投入力度。研究中心可以建立有关油气运输管道腐蚀防护的质量评估体系，设置腐蚀防护指标，在实际工作中，对每一项指标进行细致的检测，在准确了解油气运输管道周边地理环境条件的基础之上，控制油气运输管道施工质量，进而减少油气运输过程中因管道腐蚀而产生的安全隐患问题。专业的研究中心可以通过这项体系，定期监测油气运输管道的防腐蚀动态效果以及土壤等环境受到的影响情况，发挥监督检测的作用，最终达到油气运输管道防腐蚀的目的。

四、结语

综上所述，我国对油气资源的需求越来越大，油气资源的安全真长的输送变得十分重要。为了避免油气资源运输过程中管道腐蚀对油气资源质量的影响，需要相关部门及工作人员提高对油气运输管道防毒工作的重视，将高水平防腐措施应用到实际管道建设工作中去，采用新型防腐管道材料，干燥油气资源本身，加强管道质量检测，以延长管道使用寿命。

参考文献：

[1]陈强.关于石油管道腐蚀问题及其防护对策的研究[J].化学工程与装备，2015（2）：112-113，169.

[2]杨昊焜.浅析油气运输管道的腐蚀与防护[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（1）：50-52.

[3]岳子惠.油气运输管道的腐蚀问题分析及防护措施[J].中国化工贸易，2018，10（29）：13.

[4]王琴，李爽，位陈冬，等.油气运输管道中腐蚀问题及防护措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（13）：92-93.

作者简介：雷震，男，汉，江苏南京，大学本科，中级注册安全工程师。工作单位：江苏省天然气有限公司，生产运行中心 。从事天然气长输管道生产运行和管道完整性管理工作。