油气集输管道腐蚀原因及对策
时间：2022-09-09 13:50:04 来源：千叶帆 本文已影响人
[摘 要]针对油气集输管道的腐蚀问题，首先对集输管道腐蚀的后果进行阐述，深入分析引起集输管道腐蚀的原因所在，根据腐蚀原因，提出有效的防腐措施，为保障集输管道的安全奠定基础。研究表明：油气集输管道的腐蚀问题会导致管道使用寿命大大缩短、威胁工作人员健康、威胁集输厂区设备安全等后果，而油气资源自身因素、管道运行参数、外界环境因素是引起集输管道腐蚀的原因所在，因此，油气集输单位应从优化运行参数、使用新型防腐材料以及加强阴极保护管理三方面入手，采取多项措施，消除或减轻集输管道的腐蚀问题。
[关键词]油气集输管道 腐蚀后果 腐蚀原因 防腐对策
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0119-01
与油气长输管道相比，由于集输管道受到各方面的因素影响，所以集输管道更容易遭受腐蚀。在另一方面，集输管道还承担着预处理油气资源的输送任务，因此，当集输管道出现严重腐蚀问题时，会间接影响油气资源的生产效率，因此，加强集输管道的防腐工作更为重要[1]。目前，国内外专家主要是对长输管道的腐蚀及防腐问题进行了深入研究，对集输管道腐蚀及防腐问题的研究相对较小，这给油气田单位造成了极大的困扰。针对集输管道的腐蚀及防腐问题，本次研究将首先从腐蚀的后果出发，对集输管道腐蚀的原因展开全面分析，针对原因和我国的相关技术现状，提出有效的防腐措施，为保障集输管道的安全和提高油气田单位的经济效益奠定基础。
1、油气集输管道腐蚀后果分析
（1）管道使用寿命大大缩短
集输管道的腐蚀可以分为两种类型，一种是局部腐蚀，另一种是均匀腐蚀。不管是什么类型的腐蚀，都会使得集输管道的壁厚大大减小，从而使得管道的使用寿命大大降低。一般来说，局部腐蚀的危害大于均匀腐蚀，但是，如果出现局部腐蚀，则可以通过修复的方式弥补缺陷，但是一旦出现较为严重的均匀腐蚀，则只能通过更换管道的方式保障其安全，因此，均匀腐蚀给油气田单位造成的经济损失更为严重。
（2）威胁工作人员健康
当集输管道出现严重腐蚀问题时，可能会使管道本身产生穿孔问题，甚至在集输压力的作用下，管道还可能会出现断裂问题。无论是穿孔问题还是断裂问题，都会产生油气资源泄漏，如果集输厂区内存在火源，则可能会引发火灾爆炸事故。即使厂区内不存在火源，由于油气资源本身含有一定的毒性，所以泄漏的油气资源也会对周围工作人员的健康和环境产生威胁[2]。
（3）威胁集输厂区设备安全
众所周知，集输管道与众多的油气资源处理设备相连接，当集输管道腐蚀情况较为严重，且引发油气资源泄漏问题时，管道内油气资源的输量就会产生变化，油气处理设备的压力和温度会产生一定程度的波动，如果油气资源的泄漏量相对较大，则设备压力和温度的波动就会随之增加，进而威胁设备安全。
2、油气集输管道腐蚀原因分析
（1）油气资源自身因素
集输管道内的油气资源并未进行处理，所以油气资源中含有大量二氧化碳、硫化氢、游离水、固体颗粒等物质。首先，二氧化碳会与水结合产生碳酸，进而对管道产生腐蚀，硫化氢会在水中发生电离，进而产生硫化物，也会对管道产生腐蚀，二氧化碳和硫化氢的腐蚀具有一定的协同作用，即两种腐蚀会相互促进；其次，水分的存在会对管道腐蚀提供一定的条件，同时，当油气含水量相对较大时，原油本身与管道的接触面积就会减小，就会失去原油本身对管道的保护作用；最后，集输管道内部一般都有專门的防腐层，但是固体颗粒的存在会使防腐层遭受破坏，进而使得腐蚀性物质与管道金属直接接触，加快集输管道的腐蚀速率。
（2）管道运行参数
管道运行参数指的是管道内油气的流速、温度以及压力。首先，目前的研究结果表明，流速对集输管道腐蚀速率的影响较大，当油气流体的流速从0.7m/s升高到1.4m/s时，集输管道的腐蚀速率将增加五倍；其次，温度对腐蚀速率的影响较为复杂，一般来说，当集输管道温度升高时，会使得油气内部组分变的十分混乱，进而腐蚀性物质与管壁的接触概率增加，加快管道的腐蚀速率，但是当温度升高到某一数值时，油气内部组分的变动不再变化，腐蚀速率不再变化；最后，理论上随着压力的升高管道的腐蚀速率也会增加，但是该方面因素的影响并不突出，实验证明，集输管道的运行压力从0.1MPa增加到6.5MPa，腐蚀速率仅变为原来的1.5倍。
（3）外界环境因素
目前我国的集输管道可以分为两种类型，一种是架空管道，另一种是埋地管道。对于架空管道而言，由于空气中含有一定的水分和二氧化碳，两者将在管道外表面反应生成碳酸，进而对管道产生腐蚀[3]；对于埋地管道，土壤中含有的水分也会对管道产生腐蚀，同时，土壤中含有大量的微生物，微生物腐蚀可以分为两种类型，一种是微生物活动对管道表面的防腐层产生破坏，进而使得管道的腐蚀速率增加，另一种是微生物代谢会产生酸性成分，这部分成分也会对管道产生腐蚀。
3、油气集输管道腐蚀对策
（1）优化运行参数
针对管道运行参数所引起的集输管道腐蚀速率增加问题，必须采取一定的运行参数优化措施。首先，在保障正常输送的前提下，应尽可能降低油气资源的流速，可以通过在管道上设置一定数量的阀门达到降速的目的；其次，应测试管道输送的最佳温度，即不会使得管道腐蚀速率增加又不会影响正常输送的问题，保证管道在最佳温度范围内输送。由于压力对腐蚀的影响并不突出，因此在目前阶段可以不对集输管道的运行压力进行优化。
（2）使用新型防腐材料
目前我国的集输管道主要采用的防腐材料有石油沥青、环氧粉末以及PE涂层等，随着社会的不断发展，这些材料显然已经不能满足要求，这就需要加强新型防腐材料的应用。目前常见的新型防腐材料有两种类型，一种是高分子复合材料，该种材料具有很好的抗腐蚀性，且可以防止在热应力的作用下产生防腐裂口；另一种是酚醛环氧材料，该种材料无毒无害，不但具有很高的抗腐蚀性和耐磨性，而且还具有一定的管道修复作用。
（3）加强阴极保护管理
阴极保护是防止管道发生腐蚀最常见的方法之一，目前已在国际上得到了大规模的使用。我国大多数集输站场内基本都采用外加电流的阴极保护措施，事实证明，该措施十分有效，但是要保证外加电流处于正常工作范围内。但是，经过调研发现，部分油气集输站场内虽然建设有阴极保护措施，但是保护电流并不处于正常范围，也就说阴极保护并没有起到保护作用。因此，油气集输单位应加强阴极保护管理工作，使得保护电流始终处于正常状态。
4、结论
通过以上分析可以发现，与长输管道相比，解决集输管道的腐蚀与防腐问题十分重要，将直接关系到油气资源的生产效率。引起集输管道腐蚀的原因主要可以分为三个类型，分别是油气资源自身因素、管道运行参数、外界环境因素，根据我国目前的技术现状，油气田单位应从优化运行参数、使用新型防腐材料以及加强阴极保护管理三方面入手，多项措施并行，为减轻管道腐蚀问题和提高油气田单位的经济效益奠定基础。
参考文献
[1]姬鄂豫，陈海玲.油气集输管道腐蚀的防治方向及安全检测[J].油气田地面工程，2013， 32（1）：42-43.
[2]梁根生，代维，杨刚，等.雅克拉凝析气田单井集输管道腐蚀因素分析及治理对策[J].中外能源，2011， 16（4）：65-68.
[3]白建收，李小锋，韦磊.油气集输站蒸汽回水管线腐蚀问题及对策[J].内蒙古石油化工，2008， 34（2）：30-31.
作者简介
王集鸿（1971-），毕业于石油大学（华东）石油工程专业，工程师，从事油气储运，地面工程建设和采油工程等工作。 相关热词搜索：油气，腐蚀，对策，管道，原因，
