石油管道防腐存在的问题及对策研究

胡天煜

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程监督中心 新疆 乌鲁木齐 830000

受社会快速发展的影响，社会对于石油资源的需求量也在逐渐提升，我国的原油分布并不平衡，因此，需要对石油资源进行远距离输送。通过对不同的输送方式进行对比可以发现，管道输送的经济性相对较强，且输送效率相对较高，输送安全性相对较强，我国原油管道的数量在逐渐增加。在开展管道输送的过程中，大多数管道采用了金属材料，受介质和外界环境的影响，管道可能会出现一定的腐蚀问题，如果腐蚀问题相对较为严重，则出现安全风险问题的概率将会提升，因此需要对管道做好防腐工作[1]。目前，在进行原油管道设计之前，都会制定合理的防腐措施，以此延长管道的使用寿命及提高安全性，但是在进行管道防腐的过程中也会出现一系列的问题，本次研究主要是对管道防腐问题进行分析，并提出合理的解决对策，为提高原油管道运行的安全性奠定基础。

1 石油管道腐蚀原因分析

我国的石油管道基本采用埋地敷设的方式，我国部分地区的地下环境相对较为潮湿，受到土壤因素以及微生物因素的双重影响，管道材料出现变化的概率相对较大，通过对文献资源进行查询发现，外界环境和管道内的介质是影响原油管道腐蚀的两大因素[2]。对于整个管道系统而言，金属材料和非金属材料还可能会构成原电池，进而导致管道出现严重的电化学腐蚀问题，管道材料损坏和流失属于管道腐蚀的直接原因。除了某些腐蚀性物质将会对管道产生腐蚀以外，腐蚀性产物也是影响管道腐蚀的另一因素。事实上，管道腐蚀不会局限于某个区域，随着管道使用时间的延长，腐蚀的范围也会不断扩大，这主要和腐蚀性介质的侵蚀作用相关，同时，温度、压力等因素也将会对管道腐蚀产生间接性影响。对于管道内部而言，在对介质进行远距离输送之前，会对原油进行处理，处理的目的是脱除原油中的酸性物质以及水分，但是受到处理工艺以及处理设备运行稳定性的影响，酸性物质和水分的脱除并不全面，部分酸性物质和水分将会进入到管道内，由于原油和水分的密度不同，在管道内可能会出现分层现象，部分酸性物质可能会溶于水中，水分在管道某些位置处聚集，最终引发严重的内腐蚀问题[3]。对于管道外部而言，引发管道外腐蚀的因素相对较多，土壤中含有大量的酸性物质和微生物，酸性物质将会对管道产生直接性腐蚀，在微生物生命活动的过程中，将会产生大量的酸性物质，进而对管道产生腐蚀。我国部分管道沿线的环境相对较为复杂，管道可能需要与电力设施并行或者交叉，在电力设备运行的过程中将会产生大量的杂散电流，这些杂散电流将会进入到土壤中，进而导致管道出现电化学腐蚀问题，通过对电化学腐蚀和化学腐蚀进行对比发现，电化学腐蚀的危害高于化学腐蚀，因此采取合理的管道保护措施十分关键。

2 石油管道防腐现状分析

2.1 主观现状

事实上，尽管我国在管道防腐技术方面的发展速度相对较快，但是在防腐工作开展的前期仍然存在一定的问题，为了使防腐质量得到提升，在开展防腐作业之前，需要对管道进行全面的除油和除锈处理，传统的除油工艺为化学除油，除锈工艺为机械除锈，2种类型的技术存在一定的缺陷，导致管道处理的质量相对较低，最终对防腐质量产生一定的影响，如果管道存在一定的防腐缺陷，不但会引发管道泄漏问题，还将对管道周围的环境产生破坏[4]。在防腐管理制度方面，由于我国对于制度的建设并不重视，导致管道防腐工作的开展质量相对较低，在开展防腐作业之前，也不会制定完善的防腐计划，这是防腐问题出现的重要原因。对于部分管道防腐工作而言，其需要在现场进行，我国大多数管道所处的环境相对较为恶劣，防腐工作人员的薪酬有限，难以对高素质的防腐人员发挥吸引力，不重视人才的培养工作，最终导致管道的防腐质量难以满足标准要求。事实上，尽管我国大多数管道都采取了防腐措施，防腐措施主要以防腐层和阴极保护为主，在管道建设的过程中，由于建设人员对于防腐层的保护力度不足，在下管沟的过程中，如果管沟中存在尖锐的硬物，也将对管道外防腐层产生损伤，在管道运行的过程中，由于居民百姓对于管道安全的重视力度不足，可能会出现破坏管道外防腐层的行为，最终导致管道出现一定的防腐层破损问题。对于阴极保护而言，在管道长时间的运行以后，管道沿线的阳极材料可能会消耗殆尽，外加电流保护措施的参数设置不合理，最终会引发阴极保护失效问题[5]。

2.2 客观现状

事实上，除了我国以外，各个发达国家在管道防腐方面都面临一定的问题，通过进行广泛调研发现，管道腐蚀属于国际社会面临的重要威胁，腐蚀问题不但会导致安全风险问题，缩短管道的使用寿命，还将造成极大的金属流失问题。对于石油管道而言，石油自身就具有一定的腐蚀性，石油管道基本都会采取埋地敷设的方式，受内外因素的影响，管道出现腐蚀问题的概率增加，尽管国内外提出了众多的管道防腐措施，但是这些措施只能降低管道的腐蚀速率，缩小管道腐蚀问题出现的范围，无法从根本上避免管道腐蚀问题。同时，我国对于管道防腐技术的研究起步相对较晚，与发达国家仍然存在一定的差距，未来需要对防腐技术进行深入研究。

3 石油管道防腐存在的问题分析

3.1 设备使用不合理

通过对我国石油管道的基本情况进行分析发现，大多数石油管道的规划工作都是由国家进行，管道的设计和建设工作基本由国企完成，但是在管道运营管理的过程中，基本采用了承包模式，对于管道管理企业而言，其十分重视管道的输量以及经济效益，非常容易忽视管道的维护保养问题。对于企业中的技术人员而言，非常容易忽视防腐设备的使用工作，缺乏系统的防腐知识体系，在进行管道维护的过程中，防腐设备的使用相对较少。事实上，为了延长管道的使用寿命和保障其运行安全，必须对腐蚀问题进行严格的控制，提高腐蚀控制效果，定期对管道进行合理的维护以及保障。对于部分企业而言，在管道维护保养方面投入的资金相对较少，在管道腐蚀较为严重的前提下，需要对腐蚀管段进行合理的更换，此时的工程量必然会大幅提升，在对管道结构进行调整的过程中，出现安全风险问题的概率也将会提升。为了保障管道的运行安全，管道运营管理企业会聘请大量的人员对管道进行定期的巡视，防止管道出现严重的第三方入侵问题，第三方入侵是破坏管道防腐设施的重要因素，但是这种定期巡检的模式无法对管道进行实时的检测，巡检工作和第三方施工行为存在一定的时间差，最终导致管道出现防腐设施破坏问题的概率增加。

3.2 缺乏完善防腐管理制度

尽管我国管道运行管理企业都制定了各项工作制度，工作制度的制定可以保障日常工作开展的规范性以及流畅性，但是针对管道防腐问题，并没有制定完善且系统的管理制度，最终导致在管道防腐方面并没有取得突破性进展，防腐工作的效率和质量严重降低。对于企业中的工作人员而言，由于管道没有出现安全风险问题，因此，其安全意识相对薄弱，无法自觉在日常工作的过程中对管道的防腐情况进行检查。根据我国管道领域的相关规定，需要定期对管道进行检测，由于部分管道内的环境相对较为复杂，开展内检测的难度相对较大，因此，检测工作主要是以外检测为主。外检测主要是对管道防腐层的破损情况、阴极保护的有效性、土壤的腐蚀性、杂散电流的分布情况以及管道沿线三桩一牌的分布情况进行检查，在专业机构进行检测后会出现检测报告，但是对于部分管道管理企业而言，其已经根据国家的相关要求对管道开展了定期检测工作，但是在检测工作结束以后并没有针对防腐方面存在的问题进行及时的整改，最终导致管道的腐蚀速率提升。

4 石油管道防腐问题对策研究

4.1 规范使用防腐设备

为了提高管道的防腐效果，首先需要对防腐设备进行合理的使用，在进行管道建设施工的过程中，需要对管道的防腐层进行合理的保护，在下管沟之前，需要对管沟进行及时的清理，防止出现防腐层破损问题，定期对阴极保护设施进行检查，对保护电流的参数进行及时的调整，对阳极材料进行及时的补充，使得阴极保护措施可以充分发挥自身效果。需要定期对管道沿线三桩一牌进行更换，三桩一牌可以对周围的居民百姓发挥提示作用，防止居民在日常生活中出现破坏防腐措施的行为。企业除了需要依靠专业的检测机构开展定期检测以后，还需要对防腐层检测设备进行合理的应用，积极对防腐层的完好性进行自检，如果发现防腐层破损问题需要及时进行修复。

4.2 建立标准化管理体系

通过建立标准化管理体系的方式，可以保障防腐管理工作得到有序开展。首先，需要建立防腐管理制度，并在日常工作开展的过程中对制度进行补充和完善，在防腐管理制度制定以后需要进行全面的贯彻落实，监管部门需要对制度的落实情况进行及时的检查。对防腐管理工作进行不断的创新，在开展管道维护和保养的过程中，需要由专业人员进行指导，以此使得管道维护保养质量得到提升。对企业中的工作人员进行全面的培训，使其可以充分认识到防腐工作开展的重要性，建立全面的防腐知识体系，掌握先进的管道防腐技术，督促工作人员在闲暇时间进行自我学习，通过提高工作人员防腐意识和技能技巧的方式，提高管道的防腐质量。在定期完成管道检测作业以后，需要组织相关科室的工作人员对检测报告进行解读，落实各个部门的防腐责任，对发现的问题进行及时的整改，对管道沿线的防腐层破损点进行及时的修复，以此降低管道的腐蚀速率。

4.3 强化新技术的引进与应用

强化新技术的引进和应用也是提高防腐质量的重要措施。首先，在管道内可以添加一定的咪唑啉缓蚀剂，该种类型的缓蚀剂具有无毒无害的应用优势，且应用效果相对较好，其主要是通过化学吸附作用的方式，进而可以吸附在管道金属的表面，对管道内表面发挥良好的保护作用，该种类型缓蚀剂的缓蚀效果可以达到80%以上；其次，可以引进盐浴复合处理技术（QPQ）防腐技术，该种类型的技术主要是将低温盐浴渗氮技术和盐浴氧化技术相互结合，进而对管道金属表面进行改性处理，在管道技术的表面可以形成一层氧化膜，该氧化膜可以对管道发挥良好的保护作用，该种防腐技术的应用效果好于镀铬技术和镀镍技术；最后，可以使用熔接环氧粉末对管道表面进行处理，该种类型材料的附着力相对较强，且在高温条件下也可以发挥良好的效果。

5 结束语

综上所述，防腐工作是保护管道运行安全的重要措施，尽管我国石油管道均采取了一定的防腐措施，但是在开展防腐工作的过程中仍然存在一定的问题，这些问题会导致管道运行安全受到一定的威胁，因此，需要对管道防腐问题进行全面分析，采取合理的防腐控制措施，引进先进的防腐技术，以此使得管道防腐质量提升，全面保障管道运行安全和延长其使用寿命。