石油天然气长输管道腐蚀和防护措施研究

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1、石油天然气长输管道腐蚀和防护措施研究　　摘要：腐蚀是管道系统中无法避免的一个难题，对管道的可靠性和使用寿命起到关键作用，随着时间的推移，我国多数油气输送管道现已进入“中老年期”的事故多发阶段，而对于新建管道更要特别重视防腐问题。本文结合作者个人的工作经验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，为油气管道实际防腐提供了必要参考和理论依据。关键词：石油；天然气；管道腐蚀；危害；预防措施中图分类号：TE973文献标识码：A引言：近年来国家的油气长输管道网络迅速铺设，我国油气输送管道业进入了快速发展时期。另一方面，因管道发生泄漏而造成的事故也频频出现，腐蚀因素是管

2、道发生事故的主要原因。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，对石油管道的腐蚀治理具有很大意义。1致使埋地管道被腐蚀的因素分析7钢制管道埋于地下，会受到各种因素的影响，而其中有些因素则会致使其发生腐蚀现象，腐蚀现象的发生主要受到四大因素的影响：a)由于管道采用的是钢制材料，且其制造工艺也会产生相应的影响；b)管道被埋于地下，其所处环境使发生腐蚀成为可能；C)管道的腐蚀防护效果做得不够好；d)管道的应力水平不同，对于外界影响的抵抗能力自然不同。1.1、由于管道采用的是钢制材料且其制造工艺也会产生相应

3、的影响采用钢材作为管道的材质，这就为管道腐蚀的发生提供了可能。钢材的组分是各类金属，金属在湿度和温度一定的环境中很容易发生腐蚀的情况。而对于钢管的制作工艺来说采用的是微晶结构，微晶结构本身的特质对钢管在制作过程中的要求很高，如果存在某些表面的缺陷，那么存在缺陷的部分就会发生腐蚀开裂的情况。所以说钢管的制作材料以及制造工艺都会使钢管受到不同程度的腐蚀破坏。1.2、管道被埋于地下其所处环境使发生腐蚀成为可能7对于埋地管道而言，其所处的环境使其不可避免地会受到腐蚀，而对管道产生腐蚀的除了土壤这一因素以外，还存在有细菌和杂散电流等因素。土壤是胶质体，包含有固相、液相和气相三种形式，它

4、的空隙被水和空气填充满。土壤腐蚀的产生是由于土壤在水的作用下产生了离子导电性——金属材质的电化学特质具有不均匀性，土壤的物理化学性质也具有不均匀性，于是构成了土壤腐蚀的条件。对于交流杂散电流而言，二次感应交流电的相互叠加产生电化学电池，该电池附着在管道上，这类电池对管道的腐蚀性虽然不大，但是集中腐蚀的性能相对比较强，也是需要防患的一种腐蚀方式。1.3、管道的腐蚀防护效果做得不够好埋地管道一般采用阴极保护和防腐蚀覆盖层的双重防护措施，以此来对埋地管道可能遭受的腐蚀破坏进行防护。在使用防腐蚀覆盖层的方法时，最主要的是对现场环境腐蚀的抵御，一旦受现场环境的影响而使覆盖层与钢管发生剥

5、离，如果不及时调整相关参数，则会形成腐蚀死区并且使死区范围扩大，要想防止管道腐蚀，必须要做好防护效果，这样才能更好地达到防护的要求。1.4、管道的应力水平不同对于外界影响的抵抗能力自然不同在管道的操作运行过程中，输送压力和压力波动会对管道产生影响，应力腐蚀也就由此产生。应力腐蚀产生的机理是过高压力对管壁造成过大使用应力，进而促使管壁裂纹的产生，而裂纹又会在应力的影响下不断扩展，这样的循环使得管壁从开裂继而出现被腐蚀的现象。不同应力水平的管道对于应力的抵抗力自然不同，抵抗力强的，在一般情况下出现裂纹的情况比较少，可在一定程度上抵抗应力腐蚀的作用。2、埋地管道的防腐7国内存在的腐

6、蚀防护方法有多种，其中，杂散电流排流保护、涂层保护和电化学保护是三种常用的，也是比较有效的防护方法。2.1、涂层保护涂层保护是通过在埋地管道上应用相应涂层，进而在一定程度上防止管道发生腐蚀的一种方法，有各种各样的防腐蚀涂层，而国内使用最多的是煤焦油瓷漆涂层，PE二层结构涂层，PE三层结构涂层，熔结环氧粉末(FBE)和双层熔结环氧粉末(双层FBE)涂层等。煤焦油瓷漆：其优点包括了良好的绝缘性、较强的耐细菌腐蚀性、较强的植物根茎穿7透能力、吸水率较低、使用寿命较长以及国内材料充足等。同时，由于该材料具有适宜温度范围窄，机械强度较低，低温易变脆等缺点，在使用时需要有严格的烟雾处理措

7、施。PE两层结构：除了价格低的优点以外，其主要优点还包括良好的绝缘性能、机械强度高、吸水率低、坚韧耐磨、耐细菌和盐酸腐蚀以及温度变化、国内材料充足等。而缺点则是对于紫外线的耐受能力差；因为阳光会加速其老化，所以不能长时间地暴露于阳光中；由于PE层某些性质的存在，使其某些时候无法与钢管进行良好结合，也无法抵抗阴极剥离；同时PE层具有静电屏蔽作用，这一作用的存在对外加电流的阴极保护不利。PE三层结构：利用环氧粉末和钢管的表面进行了牢固结合，同时利用高密度聚乙烯来承受机械损伤，整个材料融合了熔结环氧粉末和高密