談石油管道工程的防腐技術論文

　　摘要：管道運輸是石油運輸的主要方式，管道的運行質量和安全受腐蝕情況的影響。本文分析了影響石油管道腐蝕的主要因素，介紹了一些常用的防腐技術，指出了石油管道防腐的主要問題并提出了具體的發展策略。

　　關鍵詞：石油管道；防腐技術；涂層

　　隨著社會經濟及城市化發展，對能源的需求量與日俱增，石油產量逐年提高[1]。石油主要通過長距離埋地管道運輸，管道易受材質、土壤環境、微生物、采出液腐蝕介質等因素影響而發生腐蝕，影響輸油質量，還會發生原油泄漏，產生嚴重的環境污染，甚至會引起火災和爆炸，給企業和社會造成巨大的損失[2]。必須提高石油管道的制造和鋪設質量，發展石油管道防腐技術，確保管道性能的穩定，保證原油運輸的質量和安全。

　　1石油管道腐蝕的原因

　　石油管道的材質主要為鋼材，易受環境溫度、濕度、空氣影響，發生化學和電化學腐蝕，還會受石油運輸波動應力的影響，發生應力腐蝕[3]。管道敷設于土壤中，土壤土質情況、電阻率、酸堿度、微生物等因素都會對管道造成腐蝕[4]。石油管道腐蝕主要有四種情況：

　　1.1化學腐蝕

　　化學腐蝕是由于管道表面與環境介質發生化學作用而引起的腐蝕。管道運輸的石油中的丙烷酸、有機硫化物等化學物質與管道金屬發生化學反應，此外，空氣中的氧氣、二氧化硫、硫化氫等氣體還會與管道金屬發生氧化還原反應，尤其在高溫潮濕環境下，腐蝕情況更嚴重。

　　1.2電化學腐蝕

　　電化學腐蝕是由于管道金屬與電解質接觸發生氧化還原反應。土壤、海洋、湖泊及空氣中的水吸附在管道表面形成一層水膜，空氣中的二氧化碳、二氧化硫溶解在水膜中形成電解質溶液。在溶于電解質中的雜質的作用下，管道中的鐵元素作為陽極失電子生成鐵離子，鐵離子生成覆蓋在金屬表面上的鐵的氧化物，從而發生了腐蝕。

　　1.3微生物腐蝕

　　微生物腐蝕是指土壤中存在的真菌、硫酸鹽還原菌、鐵細菌、硫氧化菌、腐生菌等微生物，與管道接觸與并與金屬發生反應，其形成代謝的產物能改變管道金屬的理化性質，引起材料的腐蝕。微生物腐蝕幾乎可以在所有環境中發生，在金屬材料的腐蝕破壞中占20%，給石油運輸行業帶來巨大的經濟損失。1.4金屬材料不均勻性石油管道的金屬材料由于焊接等加工過程造成不均勻性，新管與舊管之間、原管道與改造后的管道之間存在組織和成分的差異，進而造成電位差，產生電偶電流，使電位較低的管道溶解速度加快，引起管道的腐蝕。

　　2石油管道防腐技術

　　2.1涂層防腐技術

　　涂層防護技術是通過在石油管道內部外部涂敷防腐涂層，將管道金屬與易與之發生反應的物質隔離，從而保護管道，防止發生腐蝕。主要有三種涂層技術，第一種是無機非金屬防腐涂層，包括陶瓷涂層、玻璃涂層、搪瓷涂層等，具有較好的耐磨性，化學穩定性強，能耐高溫。第二種是環氧粉末涂層，由環氧樹脂、添加劑、固化劑組成，粉末涂料不含液體成分，固化后形成高分子量交聯結構涂層，附著力強，具有較好的耐磨性能和機械性能。第三種是三層復合涂層，由聚乙烯復合層、膠黏劑層、環氧粉末層組成，能顯著提高管道的抗磨損能力，涂層的保溫性能好，在低溫下也具有良好的'耐沖擊性和耐腐蝕性。

　　2.2陰極保護技術

　　石油管道的陰極保護技術是指通過電化學方法，將需要保護的管道極化，使其電位向負向移動，在環境介質中處于陰極而抑制金屬腐蝕電子的遷移，減弱或避免管道發生腐蝕的情況。主要包括兩種類型：第一種是外加電流保護技術，通過將被保護的管道與直流電源的負極相連，把輔助陽極與電源正極相連，使管道成為陰極從而保護其免受腐蝕。外加電流保護技術具有較大的保護電流和較遠的保護距離，是目前長距離管道最主要的保護方法。第二種是犧牲陽極法，在待保護的管道上連接一種電位更負的金屬或合金構成原電池，被保護的金屬作為正極從而避免腐蝕。

　　2.3補口技術

　　由于管道受焊接熱影響，焊縫兩側防腐涂層會被燒焦或脫落，影響腐蝕涂層的防腐性。此外，由于焊接接頭的焊接成分、應力、物化性能的不均勻性，使得其成為防腐的重點，對管道進行現場補口，是保證管道防腐質量的重要技術。主要分為兩大類：第一種是膠帶型補口技術，包括收縮帶補口、冷纏膠帶補口、熱熔膠補口等，如熱復合型膠帶的冷纏膠帶補口，經過除銹、涂底漆、纏補口帶、電火花檢測的補口工序，發揮出膠帶的保護作用。第二種是涂敷型補口技術，主要是熔結環氧粉末涂料，具有較好的耐高溫、耐酸、耐堿能力，化學穩定性強，但抗沖擊能力較差。

　　2.4緩蝕劑防腐技術

　　緩蝕劑防腐技術指在腐蝕環境中加少量腐蝕抑制劑，利用該物質在管道表面的物化作用，減緩金屬材料的腐蝕速度。緩蝕劑防腐具有用量少、效率高、成本低的特點，可以抑制腐蝕介質中發生腐蝕反應。具有高度的選擇性，不同的溫度、濃度、流速等腐蝕條件下所用的緩蝕劑不同，石油管道由多種不同金屬構成，需要不同的緩蝕劑進行聯合使用。為達到最佳的防腐效果，緩蝕劑防腐需要配合其他防腐技術共同實施。

　　3石油管道防腐的問題及發展策略

　　3.1石油管道防腐中的問題

　　我國石油管道防腐技術水平落后，防腐產品質量不穩定，核心技術缺失，造成防腐成本過高，發展進程緩慢的現狀。相關制度建設不健全，缺乏有效的管理機制，責任主體不明。石油管道多是由國家統一鋪設，但石油管道后期的防腐維護主要依賴施工單位，其為了最大限度降低成本，盲目追求防腐設備的使用效率，甚至超負荷運行。防腐設備更新換代慢，缺少系統化配套功能，造成管道防腐質量不好，泄漏和爆炸等安全隱患。產業結構不完善，企業呈現散、小、弱態勢，一些技術含量不高的生產廠家，希望通過低價產品占領市場，擾亂市場秩序，劣幣驅逐良幣。人員配備方面，石油管道防腐的一線技術人員不具備系統的知識結構，工作效率低下，缺乏創新精神。

　　3.2石油管道防腐的發展策略

　　為推進石油管道防腐技術水平的發展，需要政府加強頂層設計和統籌協調，明確管道防腐的責任制度。在施工企業中配置專業技術人員，協助企業進行管道防腐和維護工作，并對管道防腐質量水平進行監督管理，遇到問題直接向相關部門申請改進。明確石油管道防腐技術標準和實施規范，建立技術評價和檢測認證體系，規范工藝和產品，提高行業準入門檻，淘汰落后產能。加強財稅支持力度，鼓勵企業進行石油管道防腐新技術研發，改進現有技術，研發具有較強防水性、耐磨性、機械性能、耐沖擊性的防腐涂層，發展高性能緩蝕劑，如添加咪唑啉的緩蝕劑等，力求突破核心技術。重視對石油管道技術人員職業技能的培養，除進行技術理論和實踐操作培訓之外，還要加強對防腐設備操作規范、防腐設備保養制度、防腐施工準則的培訓，設立相應獎懲機制，提高員工積極性。重視石油管道防腐行業人才培養，支持高校防腐專業發展，實施現代學徒制，開展校企合作，培養兼具專業技能和創新精神的人才。

　　4結論

　　石油管道是石油運輸的主要途徑，其質量穩定性關系到油氣儲運的效率和人民群眾的生命財產安全。受化學腐蝕、電化學腐蝕、微生物腐蝕、金屬材料不均勻性的影響，管道易發生腐蝕，加快發展涂層防腐技術、陰極保護技術、補口技術、緩蝕劑防腐技術等防腐技術，提高石油管道運行質量，保障石油運輸安全。政府要加強頂層設計，制定防腐技術標準和實施規范；鼓勵企業科技創新，突破核心技術；設立獎懲機制，重視技術人員職業技能培訓；開展校企合作，培養產業人才。

　　參考文獻：

　　[1]李政林.石油管道工程的防腐技術研究[J].中國設備工程,2017,(13):156-157.

　　[2]于占濤.輸油管道防腐工藝的現狀分析[J].全面腐蝕控制,2018,(2):48-49.

　　[3]楊超.石油管道腐蝕因素分析及腐蝕防護策略探討[J].化工管理,2018,(10):168.

　　[4]尹揚.石油管道防腐中的問題及解決措施[J].化學工程與裝備,2018,(5):79-81.

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