谈石油管道工程的防腐技术

　　石油主要通过长距离埋地管道运输，管道易受材质、土壤环境、微生物、采出液腐蚀介质等因素影响而发生腐蚀，影响输油质量，还会发生原油泄漏，产生严重的环境污染，甚至会引起火灾和爆炸，给企业和社会造成巨大的损失。必须提高石油管道的制造和铺设质量，发展石油管道防腐技术，确保管道性能的稳定，保证原油运输的质量和安全。

　　石油管道腐蚀的原因

　　石油管道的材质主要为钢材，易受环境温度、湿度、空气影响，发生化学和电化学腐蚀，还会受石油运输波动应力的影响，发生应力腐蚀。管道敷设于土壤中，土壤土质情况、电阻率、酸碱度、微生物等因素都会对管道造成腐蚀，石油管道腐蚀主要有四种情况：

　　1.1、化学腐蚀

　　化学腐蚀是由于管道表面与环境介质发生化学作用而引起的腐蚀。管道运输的石油中的丙烷酸、有机硫化物等化学物质与管道金属发生化学反应，此外，空气中的氧气、二氧化硫、硫化氢等气体还会与管道金属发生氧化还原反应，尤其在高温潮湿环境下，腐蚀情况更严重。

　　1.2、电化学腐蚀

　　电化学腐蚀是由于管道金属与电解质接触发生氧化还原反应。土壤、海洋、湖泊及空气中的水吸附在管道表面形成一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫溶解在水膜中形成电解质溶液。在溶于电解质中的杂质的作用下，管道中的铁元素作为阳极失电子生成铁离子，铁离子生成覆盖在金属表面上的铁的氧化物，发生了腐蚀。

　　1.3、微生物腐蚀

　　微生物腐蚀是指土壤中存在的真菌、硫酸盐还原菌、铁细菌、硫氧化菌、腐生菌等微生物，与管道接触与并与金属发生反应，其形成代谢的产物能改变管道金属的理化性质，引起材料的腐蚀。微生物腐蚀几乎可以在所有环境中发生，在金属材料的腐蚀破坏中占20%，给石油运输行业带来巨大的经济损失。

1.4、金属材料不均匀性石油管道的金属材料由于焊接等加工过程造成不均匀性，新管与旧管之间、原管道与改造后的管道之间存在组织和成分的差异，进而造成电位差，产生电偶电流，使电位较低的管道溶解速度加快，引起腐蚀。

　　2、石油管道防腐技术

　　2.1、涂层防腐技术

　　涂层防护技术是通过在石油管道内部外部涂敷防腐涂层，将管道金属与易与之发生反应的物质隔离，从而保护管道，防止发生腐蚀。主要有三种涂层技术，第一种是无机非金属防腐涂层，包括陶瓷涂层、玻璃涂层、搪瓷涂层等，具有较好的耐磨性，化学稳定性强，能耐高温。第二种是环氧粉末涂层，由环氧树脂、添加剂、固化剂组成，粉末涂料不含液体成分，固化后形成高分子量交联结构涂层，附着力强，具有较好的耐磨性能和机械性能。第三种是三层复合涂层，由聚乙烯复合层、胶黏剂层、环氧粉末层组成，能显著提高管道的抗磨损能力，涂层的保温性能好，在低温下也具有良好的耐冲击性和耐腐蚀性。

　　2.2、阴极保护技术

　　石油管道的阴极保护技术是指通过电化学方法，将需要保护的管道极化，使其电位向负向移动，在环境介质中处于阴极而抑制金属腐蚀电子的迁移，减弱或避免管道发生腐蚀的情况。主要包括两种类型：第一种是外加电流保护技术，通过将被保护的管道与直流电源的负极相连，把辅助阳极与电源正极相连，使管道成为阴极从而保护其免受腐蚀。外加电流保护技术具有较大的保护电流和较远的保护距离，是目前长距离管道最主要的保护方法。第二种是牺牲阳极法，在待保护的管道上连接一种电位更负的金属或合金构成原电池，被保护的金属作为正极从而避免腐蚀。

　　2.3、补口技术

　　由于管道受焊接热影响，焊缝两侧防腐涂层会被烧焦或脱落，影响腐蚀涂层的防腐性。此外，由于焊接接头的焊接成分、应力、物化性能的不均匀性，使得其成为防腐的重点，对管道进行现场补口，是保证管道防腐质量的重要技术。主要分为两大类：第一种是胶带型补口技术，包括收缩带补口、冷缠胶带补口、热熔胶补口等，如热复合型胶带的冷缠胶带补口，经过除锈、涂底漆、缠补口带、电火花检测的补口工序，发挥出胶带的保护作用。第二种是涂敷型补口技术，主要是熔结环氧粉末涂料，具有较好的耐高温、耐酸、耐碱能力，化学稳定性强，但抗冲击能力较差。

　　2.4、缓蚀剂防腐技术

　　缓蚀剂防腐技术指在腐蚀环境中加少量腐蚀抑制剂，利用该物质在管道表面的物化作用，减缓金属材料的腐蚀速度。它具有用量少、效率高、成本低的特点，可以抑制腐蚀介质中发生腐蚀反应，具有高度的选择性，不同的温度、浓度、流速等腐蚀条件下所用的缓蚀剂不同，石油管道由多种不同金属构成，需要不同的缓蚀剂进行联合使用。

　　3、石油管道防腐的问题及发展策略

　　3.1、石油管道防腐中的问题

　　我国石油管道防腐技术水平落后，防腐产品质量不稳定，防腐成本过高，相关制度建设不健全，缺乏有效的管理机制，责任主体不明。石油管道多是由国家统一铺设，但石油管道后期的防腐维护主要依赖施工单位，其为了最大限度降低成本，盲目追求防腐设备的使用效率，甚至超负荷运行。防腐设备更新换代慢，缺少系统化配套功能，造成管道防腐质量不好，泄漏和爆炸等安全隐患。产业结构不完善，企业呈现散、小、弱态势，一些技术含量不高的生产厂家，希望通过低价产品占领市场，扰乱市场秩序，劣币驱逐良币。人员配备方面，石油管道防腐的一线技术人员不具备系统的知识结构，工作效率低下，缺乏创新精神。

　　3.2、石油管道防腐的发展策略

　　为推进防腐技术水平的发展，需要政府加强顶层设计和统筹协调，明确管道防腐的责任制度。在施工企业中配置专业技术人员，协助企业进行管道防腐和维护工作，并对管道防腐质量水平进行监督管理，遇到问题直接向相关部门申请改进。明确石油管道防腐技术标准和实施规范，建立技术评价和检测认证体系，规范工艺和产品，提高行业准入门槛。加强财税支持力度，鼓励企业进行石油管道防腐新技术研发，改进现有技术，研发具有较强防水性、耐磨性、机械性能、耐冲击性的防腐涂层，发展高性能缓蚀剂，如添加咪唑啉的缓蚀剂等，力求突破核心技术。重视对石油管道技术人员职业技能的培养，除进行技术理论和实践操作培训之外，还要加强对防腐设备操作规范、防腐设备保养制度、防腐施工准则的培训，设立相应奖惩机制，提高员工积极性。重视石油管道防腐行业人才培养，支持高校防腐专业发展，实施现代学徒制，开展校企合作，培养兼具专业技能和创新精神的人才。