油气集输管道的腐蚀控制

油气集输管道的腐蚀控制

雷伟 孙汉峰

长庆油田公司第二输油处

摘要：腐蚀是影响系统使用寿命和可靠性的关键因素，是造成油气管道事故的主要原因之一。油气管道，特别是大口径、长距离、高压力油气管道的用钢量及投资巨大。因腐蚀引起的泄漏、管线破裂等事故不但损失巨大，抢修困难，还可能引起火灾爆炸及环境污染。因此，对已有的和新建的油气管道的腐蚀控制十分必要。

　　关键词：油气集输管道；腐蚀控制。

　　1.1油气管道腐蚀控制的基本方法

　　应根据油气管道腐蚀机理不同，所处的环境条件不同，采用相应的腐蚀控制方法。概括起来分为以下几个方面：

　　(1)选用该管道在具体运行条件下的适用钢材和焊接工艺；

　　(2)选用管道防腐层及阴极保护的外防护措施；

　　(3)控制管输流体的成分，如净化处理除去水及酸性组分；

　　(4)使用缓蚀剂控制内腐蚀；

　　(5)选用内防腐涂层；

　　(6)建立腐蚀监控和管理系统。

　　有效的腐蚀控制必须成为油气管道设计、建设、运行管理和维护的安全系统工程的组成部分。要求在各个环节中必须严格执行有关的规范、标准。

　　1.2油气管道外防腐的方法

　　油气管道外防腐一般采用防腐绝缘层与阴极保护两种方法并用的措施。实践表明，防腐绝缘层与阴极保护相结合是埋地输油管道经济而可靠地防腐体系，在实际应用中取得了较好的效果。另外，对于杂散电流引起的管道腐蚀，可采用排流保护。

　　1.2.1防腐绝缘层

　　防腐绝缘层是埋地输油管道防腐技术措施中重要的组成部分，它将钢管与外部土壤环境隔绝而起到良好地防腐保护，同时对阴极保护措施的设计、运行和保护效果具有很大的影响。常用的表面防腐材料及涂层主要有石油沥青、煤焦油瓷漆、聚乙烯胶带、聚乙烯塑料、粉末环氧树脂、硬质聚氨酯泡沫塑料等，还有近年来发展的双层及多层复合PE结构，如三层复合PE结构。

　　1.2.2阴极保护

　　管道的阴极保护就是利用外加的牺牲阳极或外加电流，消除管道在土壤中腐蚀原电池的阳极区，使管道成为其中的阴极区，从而受到保护。阴极保护分为牺牲阳极法和外加电流法两种。

　　1.2.3排流保护

　　杂散电流也可能引起管道的电解腐蚀，而且腐蚀强度和范围很大。但是，利用杂散电流也可以对管道实施阴极保护，即排流保护。通常的排流保护有以下三种类型：

　　(1)直流排流保护

　　当杂散电流干扰电位的极性稳定不变时，可以将被保护管道和干扰源直接用电缆连接，管道接干扰源的负极，在排除了杂散电流的同时，管道得到了保护。这种方法简单易行，但是如果选择不当，会造成引流，加大杂散电流腐蚀。

　　(2)极性排流保护

　　当杂散电流干扰电位的极性正负交变时，可以通过串入二极管把杂散电流排回干扰源。由于二极管具有单向导通性，只允许杂散电流正向流出，保留了负向电流用作阴极保护。

(3)强制排流

　　所谓强制排流就是指在没有杂散电流时通过电源、整流器供给管道保护电流；当有杂散电流存在时，利用排流进行保护。通常为了确保防腐效果，在有排流保护时也最好留有少量保护电流流出。

　　1.3油气管道内防腐的防护

　　由于某些天然气中含有H2S、CO2、水蒸气或游离水，还存在铁锈、砂土等杂质，可能造成管内壁腐蚀。可采取选择耐蚀材料、净化处理管输介质、加入缓蚀剂和选用内防腐涂层的措施。要根据管道具体条件采用合适的方法。

　　1.4加强油气管道的腐蚀监控和管理

　　近年来，为了改进管道腐蚀控制，除了防腐技术、设备不断改进以外，腐蚀损伤检测、计算机用于腐蚀控制的技术在迅速发展。表现为智能内检测器在线检测管道腐蚀损伤程度及微小裂纹，其测试分辨率、精度及定位准确度不断提高；应用计算机进行腐蚀监控，如在线监测、数据处理、腐蚀预测以及风险评价等。加强和完善腐蚀控制的管理体制，使管道防腐管理工作科学化和规范化，是搞好管道腐蚀控制的重要内容。

　　参考文献：

[1]赵麦群，雷阿丽.金属的腐蚀与防护[M].国防工业出版社.2011，1(4)：10-41.

[2]崔之健，史秀敏，李又绿.油气储运设施腐蚀与防护[M].石油工业出版社.2009：42-111.