浅谈油气运输管道腐蚀及防护

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1、浅谈油气运输管道腐蚀及防护［摘要］随着社会的不断进步和发展，我国多数油气输送管道已进入“中老年期”，到了事故多发阶段，对于新建管道的防腐问题更要特别重视。本文主要分析了几种常见大型油气长输管道的腐蚀原因及相应防护措施。［关键词］油气管道现状腐蚀原因防护措施中图分类号：P641.4+62文献标识码：A文章编号：随着西气东输、陕京二线、忠武线、中俄输气管道、土库曼斯坦和西伯利亚至中国的输气管道等管道工程以及川气东送等管线的相继建成、建设，我国油气输送管道业进入了快速发展时期。统计资料表明，腐蚀因素是管道发生事故的主要原因，占事故总数的70%〜90%［1］。目前

2、，我国多数油气输送管道己进入“中老年期”，到了事故多发阶段，对于新建管道的防腐问题更要特别重视。尽早准确地发现管道腐蚀出现的区域、时间及破损状况，通过管道腐蚀检测评价技术理论及工程事例来对管道的运行、维修和更换方案，提供理论依据，对石油管道的腐蚀治理具冇很大意义。1海洋管道腐蚀及防护问题1.1我国海洋管道的现状目前海洋管道分为:跨海供水管道、采油的输油管道、深海排污管道等。由于海洋潮汐流动的不稳定性，对管道的自体强度要求较高。以上几类管道屮，输油管道的防腐等级最高，它采用的是目前防腐界普遍采用的3PE防腐。含3层结构，喷砂除锈后喷涂环氧粉末，然后涂共聚物胶

3、，再缠PE带，其中的共聚物胶会与环氧涂层和PE带发生化学反应，使3层材料融为一体。海洋供水管道大多也采用3PE防腐，内涂环氧类瓷漆或采用水泥沙浆防腐。近年來，为保护近海环境，国家规定污水一定要深海排放。排海管道的人幅延长，使腐蚀更换的费用人幅增加。人幅提高污水排海管道的防腐等级己极为重要。1・2防腐新技术应用1.2.1聚腺做海洋管道外防腐采用聚豚做海洋管道外防腐是目前首选的最佳方案，主要优点有：a.耐酸碱腐蚀性能优越；b.耐撞击强度高；c.整体性好，全线无接口；d,操作方便，可现场施工及修补；e・自体有独立承压能力，2mm厚涂层独承压可达10kg以上。1.

4、2.2海洋管道内防腐选用高质量的钢塑复合管，根据输送介质和耐温耍求设计钢管内涂层，是目前海洋管道内防腐的最好选择。氯黄化聚乙稀和氟碳类聚乙稀有着良好的耐温、耐油性能，可考虑在海洋输油管道上应用。特别是钢塑复合管单面焊接、双面成型技术的出现，解决了钢塑复合管不能焊接连接的技术难题。2埋地输油管道的腐蚀及防护2.1管道腐蚀的主要原因地下金属管道按腐蚀部位不同可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。内腐蚀是输送介质中的水在内壁生成水膜,形成原电池腐蚀条件所发生的电化学腐蚀；外壁腐蚀主要是硫化氢和一氧化碳与金屈发生反应，引起化学腐蚀。一般情况下化学腐蚀和电化学腐蚀同时存在，也可

5、能存在一种［2］o2.1.1电化学腐蚀金属管道与含有水分的大气、土壤、湖泊、海洋接触，这些介质中含有SO：.HC1、NaCl及灰尘，它们都是不同浓度的电解质溶液。金属本身含有杂质，由于铁元素和杂质元索的电位不同，当钢铁暴露于潮湿空气中,由于表面吸附作用，使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小，但仍能电离成H离子和0H—离子。在酸性介质的大气环境屮，H的数量由于水中溶解了一氧化碳和二氧化硫等气体而增加。因此，铁和杂质就好像放在含有等离子的溶液中一样，形成原电池。铁为阳极，杂质为阴极。Fe(0II)2：被空气中的氧气氧化为Fe(011)3,及其脱水产物，

6、是红褐色铁锈的主要成分。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的［3］。2.1.2化学腐蚀金属裸露在空气中，与空气中的等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常温和「•燥的空气里并不腐蚀。但在高温下就容易被氧化，生成一层氧化皮(由组成)，还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。这几种腐蚀以二氧化碳腐蚀对管道的影响最为严重，它的特征是管道的局部产生点蚀、薛状腐蚀和台面状腐蚀，其中，台面状腐蚀是腐蚀过程最严重的。2.2常用腐蚀防护技术2.2.1内腐蚀防护措施在油气FT1生产中，对内腐蚀主要采用以下防

7、护措施：(1)根据不同介质和使用条件，选用合适的金属材料。如在含硫化氢及二氧化碳的介质中选用耐腐蚀合金钢N—80、13"等［4］o(2)选用合适的非金属材料(如玻璃钢衬里及玻璃钢管线)及防腐层。(3)介质处理。去除介质中促进腐蚀的有害成分，调节介质的pH值，降低介质的含水率等，以降低介质的腐蚀性。(4)添加化学药剂。在介质中添加少量阻止或减缓金属腐蚀的物质，如缓蚀剂、阻垢剂等，减少介质对金属的腐蚀。(5)合理的防腐蚀设计及改进牛产工艺流程，以减轻或防止金属的腐蚀。2.2.2外腐蚀防护措施外防腐层一般分为普通级和加强级，有些防腐层也有特加强级。选择防腐层应根

8、据土壤的腐蚀性、相关环境腐蚀因素、管道运行参数以及管道使用寿命等来