油气集输管道防腐技术研究

油气集输管道防腐技术研究

曾雪原，冯培元，田多成

（中国石油长庆油田分公司采油十二厂 甘肃庆阳）

摘要：油气集输管道腐蚀的直接后果是严重破坏管道的使用寿命，造成穿孔、漏气等情况，严重威胁管道周围居民的安全。加强油气集输管道的防腐处理具有重要意义。同时，也是从根本上解决油气集输管道腐蚀问题的关键。在研究过程中，应找出引起油气集输管道腐蚀的主要因素，并根据主要因素制定相应的防腐措施。

关键词：油气，集输，管道，腐蚀，防腐

油气集输管道一旦发生腐蚀，将严重影响地面装置和油气管道的运行，中断油田的生产运行，甚至造成油气管道漏油、滴油。严重时会导致燃烧、爆炸等事故，浪费大量油气资源，对环境造成严重污染，也会对作业人员的人身安全产生一定影响。因此，在掌握油气集输管道腐蚀机理的基础上，研究油气集输管道的腐蚀机理，提出有针对性的防腐方法具有十分重要的意义。

1 油气管道的腐蚀机理

1.1 外腐蚀

油气集输管道与周围环境的长期接触会导致金属表面的腐蚀，并与环境形成电池原理，导致腐蚀。环境中的一些腐蚀性物质会直接溶解金属管道。油气集输管道的外表面腐蚀主要是由于土壤中的一些固、液、气三相物质形成了复杂的溶解体系，土壤是空气和水充足的导体。由于氧的不均匀分布，在氧浓度差的作用下形成原电池，加剧了金属表面的腐蚀。除原电池反应外，微生物腐蚀也是一种非常重要的金属管道腐蚀。

1.2 内腐蚀

集输管道内的工作介质含有大量硫化氢、二氧化硫、氧气等气体。气田开发过程中会产生一些盐水，会侵蚀集输管道的内表面。首先，硫化氢遇水很容易分解，然后发生电离反应，使金属管道中的金属电离，导致金属氢脆；如果氧气充足，它将与金属反应形成金属硫化物；其次，二氧化硫可以在氧气环境中与铁反应生成硫酸亚铁，而硫化亚铁将在有足够水的环境中分解，形成金属氧化物和游离酸。游离酸的存在会加剧金属内表面的腐蚀，逐渐形成腐蚀的恶性循环；最后，在集输管道内部的多向流动中，大量的固体颗粒会引起金属表面的磨损，但这种磨损现象通常发生在金属管道被腐蚀时。因此，管道一旦被腐蚀，就会在多相流的冲击下形成相互影响的现象，即腐蚀。此时，金属管道内表面的腐蚀不仅是由冲击或侵蚀引起的，而且是由固体、液体和气体的复杂流体中产生的一些气泡和固体颗粒引起的，这些气泡和固体颗粒磨损了金属管道内表面的腐蚀性物质，导致腐蚀加速，而直接冲击也会造成磨损。2油气集输管道外部防腐蚀技术

2.1防腐涂层

油气集输管道外部防腐蚀最为常用的技术为涂层防腐技术，可以有效的起到防腐作用。在油气集输管道外部开展防腐涂层，利用防腐物质的隔离效应，降低土壤中各种离子对管道金属的腐蚀作用。当前油气集输管道外部防腐蚀所用的材料一般有有机涂层、无机涂层、复合涂层等手段。针对有机涂层来说，内容非常丰富，有石油沥青、焦煤防腐蚀涂层、环氧类涂层、橡胶防腐途径、聚氨醋防腐蚀涂层等内容。针对无机涂层来说，此类防腐蚀涂层具有耐磨、抗老化、抗高温等多种功能，在油气集输管道常用的无机防腐蚀涂层主要有陶瓷涂层、搪瓷涂层、热玻璃涂层。但是我国针对无机涂层的研发和使用还相对欠缺，并且无机涂层的施工较为困难复杂，成本投入也相对较高，所以在我国引用的相对较为缺乏。复合涂层便是有机的融合了有机涂层与无机涂层，其抗腐蚀性非常好，可以切实的满足我国油气集输管道的实际需求。但是客观来说，复合涂层的造价成本也相对较大，性价比较低。

2.2电镀防腐

电镀防腐主要有两种形式，分别是阴极性镀层和阳极性镀层。阴极性镀层是指被保护的金属的电极电势低于阳极性镀层的电极电势。阳极保护是指被保护的金属的电极电势高于阳极性镀层的电极电势。电镀防腐主要的作用是降低油气集输管道的电解质腐蚀，利用电镀防腐的手段，将油气集输管道制造成阴极、阳极极化，导致油气集输管道上的电子不发生迁移变化。通过电镀防腐的手段，切实的避免土壤中离子与油气集输管道发生电解质变化。此外，电镀防腐手段还可以其实的满足海水中油气集输管线运输，并且起到更好的效果。

3油气集输管道内部防腐蚀技术

3.1缓蚀剂防腐

缓蚀剂防腐便是将少量的缓蚀剂防腐加入到腐蚀介质当中，有效的避免油气中腐蚀物质与油气集输管道进行化学反应，切实的延长油气集输管道的使用寿命。并且，缓蚀剂防腐技术还不会增加设备多余的投资，操作起来刚变简单，适应不同地区的油气集输管道使用，缓蚀剂防腐也是当前工业生产与运行当中非常普遍的一种内部防腐技术。我国当前的缓蚀剂主要有亚胺乙酸衍生物、松香衍生物、磺酸盐、有机胺衍生物、咪陛琳等不同系列的缓蚀剂。为了保障缓蚀剂的实际效果，可以将缓蚀剂与地层水和油气进行融合，并且将现场使用的水合物抑制剂、除硫剂、破乳剂等科学的进行配伍。

3.2复合材料管道技术

复合材料管道技术是在传统防腐技术的基础上发展的一种新型管道防腐技术。这种技术的防腐效果比较显著。复合管材料从内到外主要分成三层，陶瓷、过渡层、钢材，并且具有耐高温、高强度、高韧性等特点。当前我国著名的大庆油田正在积极利用此种技术手段进行管道防腐，取得较好效果。

3.3管线内涂层防腐技术

管线内涂层防腐技术具有一定的性价比，能够取得良好的防腐效果。当前我国管线内涂层防腐的材质主要为烘烤型耐酸防腐涂料、常温固化型耐酸防腐涂料等形式。针对烘烤型耐酸防腐涂料来说，将双酚A型环氧树脂配合使用，在高温烘烤之下，能够实现耐酸效果，并且环氧树脂配附着力强，具有强韧性，有耐高温、耐酸性的功效。针对常温固化型耐酸防腐涂料来说，苯酚酚醛型树脂在氧化之后能够形成多功能的环氧树脂，将酚醛改性胺作为固化剂用作涂层，其结构整齐细密，腐蚀性物质难以进入管材中，切实的发挥出了其耐腐蚀的作用。

4结语

通过对油气集输管道腐蚀的原因及对策的研究，分析各种腐蚀的原因，有针对性地采取相依难度防腐措施，既要防止管道内壁的腐蚀，同时也要防止管道外表面的腐蚀，才能保证油气集输管道的使用寿命，提高管道输送的效率。

参考文献：

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