发布时间：2020-06-15所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘要：我国是一个人口大国，对能源需求量不断增加。其中，我国主要采用油气管道作为长距离油气运输方式，但因油气管道埋于地下，环境因素较为复杂。因此，文章就长输地埋油气管道腐蚀问题加以研究，从输送介质、输送工艺等方面介绍影响油气管道的主要腐蚀因
摘要：我国是一个人口大国，对能源需求量不断增加。其中，我国主要采用油气管道作为长距离油气运输方式，但因油气管道埋于地下，环境因素较为复杂。因此，文章就长输地埋油气管道腐蚀问题加以研究，从输送介质、输送工艺等方面介绍影响油气管道的主要腐蚀因素，并结合国内外研究情况，对长输地埋油气管道腐蚀控制标准以及防护技术进行探讨，提出相应防护对策，旨在提升管道防腐工作质量，促进油气管道建设。
关键词：油气管道;腐蚀因素;防护技术;质量控制
引言
我国国土面积辽阔，能源供应环境十分复杂，现阶段多采用管线运输的方式，作为的主要的油气资源运输工艺，其中针对西北部、西南部等位置的油气资源供应，更需要建设数千公里的油气运输管线。油气管线一般深埋地下，使用环境十分复杂，存在较多的腐蚀诱因，如果不进行对应的防腐蚀处理，会严重降低管线的使用寿命，同时油气管线部分存在较多的穿过城镇情况，管线运输安全与城镇居民的生命财产安全有直接关系，为了提高管线的防腐防护工作能力，就必须对管线腐蚀现象的发生原因展开深入的分析研究，对腐蚀机理有彻底的认识，基于腐蚀现象发生的内在原因，制定对应的防护方法。
相关期刊推荐：《腐蚀与防护》(月刊)属应用技术类期刊，创办于1980年。迄今出刊第35卷。本刊是国内最早的腐蚀专业学会——上海市腐蚀科学技术学会的会刊，也是国内创办最早的腐蚀专业杂志之一，为领域内的学术交流和技术成果推广作出了重要贡献。
1油气输送管道的常见腐蚀因素
1.1油气性质
石油、天然气均属于矿石能源，其成分相对复杂，部分成分会给油气输送管道带来腐蚀。同时，石油、天然气的种类不同，其性质也有一定的不同，从而会给油气输送管道产生不同的影响。石油天然气中一般含有大量的含硫化合物，对管道的腐蚀率、腐蚀速率均比较高。同时，石油天然气中还包含一定的二氧化碳，其生成物碳酸，会给管道造成一定的腐蚀，同时电化学反应会对金属晶格造成破坏，进而使得管道内壁发生腐蚀。石油、天然气作为油气输送管道运行过程中的输送介质，成分组成相对复杂，决定着油气输送管道不可避免地出现腐蚀现象，只能采取有效的措施，减缓油气输送管道腐蚀的速度，来控制腐蚀问题所带来的危害。
1.2化学因素腐蚀
埋设地下的油气管道多采用中低碳钢材质，在长期使用过程中受到的化学腐蚀主要有两方面，一方面是遭受外腐蚀，即受土壤环境、雨水、温度等自然条件影响，以及人为破坏等人为条件影响，导致管道外防腐层剥离破坏;另一方面是内腐蚀，即油气中存在的含硫化合物以及杂质对管道内的腐蚀，导致管道穿孔。化学因素对油气管道腐蚀最为严重，也极为常见。
1.2.1土壤腐蚀
土壤中含盐量在2%～5%左右，以Cl-为主，含盐量的增加会导致金属腐蚀程度加剧。硫酸盐还原菌(SRB)广泛存在于土壤环境中，可促进SO2-4还原S2-，进而腐蚀钢铁。
1.2.2 CO2腐蚀
流体的pH值、流速与压力、温度、金属材质、管材的热处理、保护膜性质等因素直接影响CO2腐蚀性。同时，流体中含有的HCO-3、Cl-与上述因素相互作用，可加速金属腐蚀速度。CO2阳极反应机理是Fe阳极氧化过程，阴极反应机理实质上是CO2融于水中电离出H+的过程，为催化或非催化阴极还原反应。
1.2.3 H2S腐蚀
与水接触后的H2S气体很可能对金属管道造成局部甚至全面腐蚀。影响H2S腐蚀的因素，一方面是材料因素，如管材的成分、强度、硬度、表面状态、显微组织等;另一方面为环境因素，如水分含量、H2S浓度、pH值、Cl-浓度等。
2油气输送管道的有效防护对策
2.1建立保护层
为避免油气输送管道的腐蚀，应当灵活利用各种手段，在管道表面覆盖保护层，避免油气输送管道直接接触腐蚀性物质，这也是预防油气输送管道腐蚀问题的主要对策。将防腐材料涂抹在油气输送管道上，经过固化之后，转变为防腐膜，从而与金属管道有机结合起来，避免周围环境中的各种腐蚀性因素与油气输送管道直接接触，有利于避免电化学反应，降低油气输送管道的腐蚀速率。目前，可以采取如下三种手段建立保护层。第一，氧化处理保护手段。将NaNO2和NaOH的混合溶液涂刷在油气输送管道的表面，经过加热处理之后，形成保护层，氧化膜的润滑性、弹性均比较好，不会影响油气输送管道的正常运行，还可以达到理想的防腐效果。第二，磷化处理保护手段。将油气输送管道表面处理干净之后，涂刷磷酸盐溶液，在油气输送管道表面形成一层保护膜。第三，非金属涂层。在油气输送管道表面喷涂各种塑料液体，不仅美观度较好，还可以达到理想的防腐效果。
2.2耐蚀材料防护技术
合理选择管道材质，需要综合考虑流体介质、使用环境、材料结构、可能发生的物理或化学反应等因素，还需要注意选材的特殊要求。对于金属材料的选择，如在含CO2的油气田中，可选择耐腐蚀性较好的9%～12%Cr铬铁素体不锈钢管;若CO2与Cl-共存，选择23%Cr的铬锰镍不锈钢;选择镀铝钢材以有效防止SO2和H2S腐蚀等。对于高分子材料而言，也可应用于管道防腐。如采用玻璃纤维或其制品制成的玻璃钢纤维，既具备金属钢材的强度，又具备优良的耐腐蚀、电绝缘、隔热等特点，在国外被广泛运用于耐腐蚀管道、耐腐蚀输送泵等设备中,值得我国借鉴。
2.3缓蚀剂技术
缓蚀剂技术主要应用于管道内侧。采用缓蚀剂可以改变腐蚀金属或合金的表面，抑制原电池反应，减缓反应速度，仅需要少量缓蚀剂的加入，就能够有效减缓腐蚀速度，延长管线使用年限。尽管目前我国已经能够自主生产大部分耐腐蚀材料，但由于技术能力不足，我国管道防腐产品的性能与国外相比仍有一定差距。因此，提高我国防腐涂料的制造工艺，使更多的新技术能够应用于生产性能优良、成本低、寿命长的油气管道防腐材料具有重要意义。
2.4阴极保护技术
主要是通过通电操作在被保护金属的表面进行阴极极化作用，减缓腐蚀。该项技术现已在我国陕西、大庆、四川等大型油气田中广泛应用，包含强制电流法与牺牲阳极保护法两种。强制电流保护法是通过外部电流作用使管道阴极极化。通常应用于长输地埋油气管道，结合防护涂层使用。牺牲阳极保护法是通过电流作用使阳极的活泼金属优先腐蚀溶解，以达到防止管道被腐蚀的目的。
2.5缓蚀剂技术
缓蚀剂技术主要应用于管道内侧。采用缓蚀剂可以改变腐蚀金属或合金的表面，抑制原电池反应，减缓反应速度，仅需要少量缓蚀剂的加入，就能够有效减缓腐蚀速度，延长管线使用年限。尽管目前我国已经能够自主生产大部分耐腐蚀材料，但由于技术能力不足，我国管道防腐产品的性能与国外相比仍有一定差距。因此，提高我国防腐涂料的制造工艺，使更多的新技术能够应用于生产性能优良、成本低、寿命长的油气管道防腐材料具有重要意义。
结语
综上所述，油气长输管道防腐处理工作的开展，对提升长输管道的使用性能，降低长输管道被腐蚀效果，促进管道使用年限的增加等具有重要的作用。文章主要从内外壁涂层防腐方式、阴极保护防腐方式、防腐材料应用方式以及自动化控制防腐等方面对如何做好长输管道的防腐工作进行了探讨，希望能够提升油气管道防腐的效果，保证油气管道防腐工作的高效、安全运行。——论文作者：马过
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