油气管道腐蚀与防护技术研究

油气管道的杂散电流腐蚀与防护

随着我国能源和交通工业的发展，我国油气管道与电力线路、电气化铁路的里程迅速增加。由于地理位置的限制，在油气管道与电力线路、电气化铁路的设计和建设过程中不可避免地出现了并行敷设的情况。由电力线路、电气化铁路产生的杂散电流会对油气管道产生巨大的危害。辽河油田到鞍山化肥厂的天然气管道在投产14个月后就出现多起杂散电流引起的腐蚀穿孔事故，被迫长时间停产，开挖大修。郑州煤气公司在某电厂附近的一段输气管道受电厂杂散电流的影响，也多次出现穿孔泄漏，严重威胁管道和人身的安全。由此可见，杂散电流对油气管道会产生强烈腐蚀作用。因此，开展杂散电流引起的油气管道的腐蚀与防护研究，对保障油气管道的安全运行具有十分重要的意义。

1 杂散电流的形成

杂散电流是指在规定电路或意图电路之外流动的电流，又称迷走电流[1]。杂散电流主要表现为直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流3种状态，且各自具有不同的特点。直流杂散电流主要来源于直流电解设备、电焊机、直流输电线路；交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路、输配电线路系统，通过阻性、感性和容性耦合在相邻的管道或金属体中产生交流杂散电流，但交流杂散电流对铁腐蚀较轻微，一般为直流腐蚀量的1%；由于地磁场的变化感应出来的地杂散电流，一般情况下只有约2μA/m2，从腐蚀角度看并不重要。以电气化铁路车辆直流供电牵引系统产生的直流杂散电流是造成油气管道杂散电流腐蚀的主要原因。

在电气化铁路车辆直流供电牵引系统巾，列车所需要的电流由牵引变电所提供，通过架空线向列车供电，然后经行走轨回流至牵引变电所。理想情况下行走轨电阻为0，行走轨对大地的泄漏电阻无穷大，此时经行走轨回流的电流等于牵引电流，即所有的电流都经行走轨回流至牵引变电所。但实际上行走轨的电阻不为0，当有电流通过时就形成了电位差，并且行走轨对大地的泄漏电阻也不会为无穷大，这就不可避免地造成了部分电流不经行走轨回流，而是流入大地，然后通过大地回流至牵引变电所。若铁路附近有导电性能较好的埋地金属管道(燃气管道、输油管道、供水管道等)，则部分电流会选择电阻率较低的埋地金属管道作为电流回流路径，从牵引变电所附近的管道中流出流回牵引变电所。杂散电流形成原理见图1，杂散电流形成原理等效电路见图2。

第ｌ２卷第５期　重庆科技学院学报（自然科学版）　２０１０年１０月　

含硫油气对管道内壁的腐蚀机理及其防护措施研究　

汪赛克　史宝成　

（长江大学，荆州４３４０２０）　

摘要：综述了国内外油气管道防腐技术的应用及研究进展，分析了含硫油气对管道内壁的腐蚀机理及特点，探讨　了保护层、电化学保护以及添加缓蚀剂等工艺和材料防护措施在含硫油气管道中的应用。　关键词：含硫油气；管道；腐蚀控制；防护　中图分类号：　ｒＥ９８８－２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—１９８０（２０１０）０５—００９４—０３　

我国四川省大多是含硫气田，尤其是大气田罗　

家寨高含硫气藏（Ｈ：Ｓ含量６．７％　１６．６％）的发现，使　高含硫气田储量大大上升。近年来。我国兰成渝成　品油管道工程，西气东输管道工程，陕京二线输气管　

道工程，西部原油、成品油管道工程等一系列大口　径、长距离、高压力的大型油气管道已在投产建设与　

应用中，这些管道经过沙漠，高山，湿陷性黄土区域　及多条地震断裂带，沿线地形地貌复杂。地质灾害　

多，而管道下游又是人口稠密、经济发达的省市，管　

道的安全运行、腐蚀的控制与防护显得尤为重要。　腐蚀是影响油气管道安全性和使用寿命的关键，是　

导致管道穿孔、破裂、油气泄漏的主要原因，有效地　防止和控制腐蚀是保证油气管道安全生产，提高经　济效益的关键＿ｌ１。　孔的事件时有发生。　

２硫化物腐蚀机理及特点　

对于管道内的腐蚀，因输送介质的不同而有差　

异。天然气中的Ｈ２Ｓ和ＣＯ　，输送原油中的硫和水，都　将成为内腐蚀的因素。目前，油气田面临着含水量提　

高，原油含硫高、酸性增强的局面，管道运输过程中　也面临着严重的硫化物腐蚀问题。常见的且腐蚀严　重的是硫化氢腐蚀、高温硫化物腐蚀、硫酸露点腐蚀　

等多种腐蚀类型。　含硫油气中硫化物主要以单质硫、硫化氢、噻　

吩、甲硫亚醚、乙硫亚醚、正丙硫醇等形态存在，表１　列出了原油中主要含硫化合物在水中的溶解情况＿３】。　

表１含硫化合物在水中的溶解情况　

探究石油管道腐蚀原因与防护措施

随着经济的稳定发展，国家对石油管道的建设及石油管道的防腐安全越来越重视。在成熟管道防腐技术的不断推广下，管道的制造技术工艺及材料的研究都取得了喜人的成绩。在石油管道防腐技术的应用中，要做好管道腐蚀检测及管理运行机制的不断完善，这样才能推进油气管道事业的持续快速发展。

标签： 石油管道;防腐;措施

1 我国石油管道防腐现状

石油管道的防腐工作都是指在最大限度的可能下，降低管道腐蚀的速度，达到延长管道寿命的目的，即不存在通用性的防腐措施，防腐工作也就显得异常艰巨。在目前，我国在石油管道防腐方面取得了一定的成就，成功的实现了有效降低石油管道腐蚀速度、降低石油管道成本的目的，但是仍然存在着诸多问题。

（1）石油管道防腐理论和技术不足，防腐工作人员整体素质不高。

由于以前政府和有关企业没有对石油管道防腐工作引起足够的重视，只是单纯的重视石油开采的速度，没有对石油的质量进行有效控制，缺乏对于石油管道防腐和石油成份关系的研究工作，导致我国的石油管道防腐技术水平落后于其他先进国家。

而且我国的石油管道大部分由国家出资建设，维护工作却交给了下面的企业来做，这就存在着某些企业无视国家规定，致使石油管道的防腐工作形同虚设，未能起到有效降低管道腐蚀速度的目的。目前我国严重缺乏熟悉管道腐蚀原理的专业防腐工作人员，一线工作人员防腐知识的匾乏也严重制约了我国石油管道防腐技术的发展。

（2）石油管道防腐制度不健全。

石油管道防腐工作在我国的石油管道维护工作中一直没有处于至关重要的地位，大部分时候都是采取草草了事的应付态度。对于石油管道防腐工作的认识不足直接导致了工作的低效，防腐工作未能达到预期的效果。然而究其原因，造成目前防腐工作重视程度不高的根本原因是我国的石油管道防腐制度不够健全，没有明确的关于石油管道防腐工作的规章制度的约束和规范，同时也缺乏有关职能部门对于防腐工作的监督管理，这些都严重的阻碍了我国石油管道防腐工作的进行。因此，建立富有成效的石油管道防腐制度迫在眉睫。

关于油气储运过程中的管道防腐问题的分析与探究

摘要：管道腐蚀是指石油、天然气、煤层气等油气资源在储运过程中，由于腐蚀因素而使油气储罐和管道的性能降低，从而引发储罐泄露或管道破裂等事故的现象。腐蚀是油气储运过程中的一种常见现象，由于石油和天然气都是易燃易爆物质，所以一旦发生泄漏就会造成重大事故。一旦发生泄漏，不仅会污染环境，还会影响人们的正常生活，造成重大的经济损失，因此解决油气储运过程中管道的腐蚀问题就显得十分重要。本篇文章主要对油气储运过程中管道防腐进行了介绍，分析油气储运过程中管道防腐的重要性，总结油气储运过程中管道防腐问题形成原因，探究油气储运过程中管道防腐优化策略，以供相关人员学习参考。

关键词：油气储运；管道防腐；问题；分析；探究

一、油气储运过程中管道防腐概述

气储运管道防腐是指油气储运管道在运行过程中对管道的防腐处理，通常是指对经过长距离运输的油气进行输送和储存时，所采取的保护措施。如在管道内壁涂刷防腐涂料、用热喷涂或冷喷涂技术在油气储罐外表面进行涂敷防腐、或者将钢管道外壁与其他物体缠绕安装，以保证其安全运行。影响因素：第一，外界因素，如气候条件、土壤成分、气候温度以及地质构造等。第二，内部因素，管线设计不合理，管径偏小或壁厚偏大，在运输油气时，管线所经过的地带，容易发生冲刷和水击现象，致使管线受损，由于管道所处环境较差，有酸、碱或盐溶液的存在，油类和水对钢管表面的污染，输送介质对钢管的腐蚀等。防腐措施：第一，除锈：在喷涂前对管道内表面进行除锈，以达到要求的工作状态。第二，防腐涂层：为了防止油气储运过程中由于外界因素而造成管壁腐蚀、损坏而采取的措施。目前常见的防腐涂层有以下几种：内壁采用防腐层或衬防腐层；外壁采用单层聚乙烯或三层聚乙烯等防腐层；在管道外壁上缠绕三层聚乙烯防腐膜或二层聚乙烯防腐膜[1]。 二、油气储运过程中管道防腐的重要性

由于油气储运过程中管道容易出现腐蚀问题，如果不能及时进行有效维护和处理很有可能造成管道泄露、油气泄漏等事故，不仅会影响到周边居民的正常生活、生产活动，还会造成大量的能源浪费，因此在对油气进行储运过程中管道防腐显得尤为重要，只有这样才能延长管道寿命提高油气的储存效率。在油气储运过程中，由于运输距离较长、输送介质温度较高，极易发生腐蚀现象，腐蚀会导致管道内介质泄漏，造成环境污染、资源浪费，甚至引发火灾、爆炸等事故，给人民的生命和财产带来严重影响，所以，要加强对油气储运管道防腐的研究与应用。防腐钢管是指经过防腐工艺加工处理，可防止或减缓在运输与使用过程中发生腐蚀现象的钢管，埋地管道外防腐一般采用3PE防腐层和环氧煤沥青防腐层等形式，在油气储运过程中管道防腐的重要性主要表现在以下几个方面：管道防腐技术是管道运行安全的基本保障，油气储运过程中油气输送管道是成品油运输网络中非常重要的一环，随着我国原油及成品油进口渠道向多元化发展，对油气储运技术提出更高要求，因此，加大油气储运管道腐蚀防护研究与应用具有重要意义和广阔前景[2]。