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淺析油田集輸管道防腐技術(shù)

文檔作者：陶漢偉李旸文檔來(lái)源：哈爾濱石油學(xué)院石油工程系		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月22日
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2016 年2 月
淺析油田集輸管道防腐技術(shù)
陶漢偉李旸（哈爾濱石油學(xué)院石油工程系，黑龍江哈爾濱150027）
摘要：本文闡述了油田集輸管道受多種因素產(chǎn)生腐蝕的原
因，同時(shí)對(duì)管道腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析，對(duì)針對(duì)個(gè)因素提出了有效
的防腐措施。
關(guān)鍵詞：集輸管道；機(jī)理；防腐
近些年來(lái)，隨著油井采出液含水量不斷增加，石油管道的
腐蝕問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，這不僅會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)安
全生產(chǎn)也會(huì)產(chǎn)生巨大的隱患，并且石油泄漏還會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染
[1]。管道腐蝕問(wèn)題的后果已不容我們忽視，要深入的研究油田
集輸管道的腐蝕行為，找出腐蝕發(fā)生的主要原因，并針對(duì)這些
原因制定出與之相應(yīng)的措施，已成為油田急需解決的問(wèn)題。
1管道腐蝕原因
1.1 集輸管道外腐蝕
土壤是含有固、液、氣三相的毛細(xì)多孔性復(fù)雜體系，土壤的
孔隙被空氣和水所占據(jù)，水中含有一定的鹽類(lèi)，使得土壤具有
離子導(dǎo)電特性，這為埋地管道腐蝕創(chuàng)造了條件[2]。管道外腐蝕
主要受土壤電阻率、土壤中pH值和土壤中含水量的影響。
1.2 集輸管道內(nèi)腐蝕
油井開(kāi)采和輸送過(guò)程中介質(zhì)中是含有腐蝕性成分的，例如
CO2、溶解鹽、H2S等，這些成分會(huì)促使管道內(nèi)壁腐蝕、穿孔。盡
管埋地管道主要為外腐蝕，但在油田開(kāi)發(fā)的中后期，由于綜合
含水率的升高，改變生產(chǎn)環(huán)境，而引起嚴(yán)重的管道內(nèi)腐蝕。
1.3 防腐層老化、損壞
主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①對(duì)于瀝青防腐層，老化損壞
與腐蝕現(xiàn)象的根本原因是防腐層自然老化；②在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際拉
運(yùn)、吊裝、敷設(shè)時(shí)，由于不按規(guī)定操作，防腐層發(fā)生了嚴(yán)重的損
傷；③個(gè)別管道補(bǔ)口質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致腐蝕，經(jīng)驗(yàn)表明最容易產(chǎn)
生腐蝕現(xiàn)象的位置是接頭與彎頭；④對(duì)于穿孔補(bǔ)焊，有的破壞
了防腐層，導(dǎo)致出現(xiàn)二次腐蝕。
1.4 管線(xiàn)的材料質(zhì)量
對(duì)于長(zhǎng)輸埋地油氣管道材料來(lái)說(shuō)，其影響也比較大。第
一，管道材料化學(xué)性質(zhì)越活潑，受到腐蝕影響越大，抗腐蝕能力
越差；第二，管道材料金屬成分也影響著管線(xiàn)的耐腐蝕性，單合
金材料管道的耐腐蝕性比多合金材料管道耐腐蝕性要好；再
次，材料表面越光滑，這種材料的耐腐蝕性也會(huì)越好。
2管道腐蝕機(jī)理
金屬腐蝕是指金屬材料與環(huán)境發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)的作
用，導(dǎo)致金屬材料的破壞過(guò)程。腐蝕的類(lèi)型主要有化學(xué)腐蝕和
電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是指金屬原子與反應(yīng)物相互作用，原子
上的電子轉(zhuǎn)移到接受體上的過(guò)程[3]?；瘜W(xué)腐蝕既可發(fā)生在在高
溫和干燥的氣體中，又可發(fā)生在非電解質(zhì)溶液中。電化學(xué)腐蝕
是金屬材料在與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，金屬材料表面被溶解為金
屬離子和絡(luò)離子，從而改變金屬特性的現(xiàn)象。電化學(xué)腐蝕是發(fā)
生在電解質(zhì)溶液中的。
3管道防腐措施
3.1 管道內(nèi)防腐
用于管道內(nèi)防腐的藥劑主要為緩蝕劑、殺菌劑以及降粘劑
等[4]。
①當(dāng)在介質(zhì)中使用一定量的緩蝕劑時(shí)，可有效的控制管壁
腐蝕的速度，若條件良好，甚至能夠完全避免腐蝕情況，其優(yōu)點(diǎn)
在于不需使用其它的設(shè)備，不用提高管理成本，且操作簡(jiǎn)單，這
是一種非常理想的防腐措施。
②殺菌劑主要是應(yīng)用在由微生物所引起的腐蝕問(wèn)題，所以
在埋地管道中微生物聚集的地方，可通過(guò)加入殺菌劑來(lái)進(jìn)行防
腐，其效果非常明顯。
③降粘劑的防腐機(jī)理即縮短管道內(nèi)流體通過(guò)時(shí)間，這樣就
可減小流體中所含物質(zhì)與管道內(nèi)壁的粘滯而減小其接觸時(shí)間，
降粘劑主要用于原油的運(yùn)輸過(guò)程。
此外，對(duì)欲輸送介質(zhì)進(jìn)行脫水、脫硫和去氧的處理，同樣也
是降低腐蝕的有效措施。
3.2 管道外防腐
管道外防腐主要是在金屬管道外噴涂防腐保護(hù)層，目的是
與土壤中的電解質(zhì)進(jìn)行隔離，增大腐蝕電池回路的電阻，減緩
反應(yīng)速率而起防腐的[5]。防腐保護(hù)層具有良好的絕緣、防水、化
學(xué)穩(wěn)定及能對(duì)抗微生物腐蝕的性質(zhì)，用于涂層的材料主要有石
油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯、聚乙烯聚氨酯泡沫和熔結(jié)環(huán)氧粉
末防腐層，目前使用較多的是聚氨酯泡沫夾克，它既可防腐又
可保溫，具有雙重作用。
外防腐是防止埋地管道腐蝕的重要方法，但它必須與陰極
保護(hù)法聯(lián)合使用才能有效控制埋地管道的腐蝕，因?yàn)樵谕糠筮^(guò)
程中防腐層不可避免地會(huì)出現(xiàn)漏涂點(diǎn)，在使用期間防腐層在各
種因素作用下，會(huì)產(chǎn)生剝離、穿孔、開(kāi)裂等現(xiàn)象，這時(shí)陰極保護(hù)
法是覆蓋層防腐法的補(bǔ)充防腐法。陰極保護(hù)的方法有兩種，即
外加電流法和犧牲陽(yáng)極法。
①外加電流法是負(fù)極接在需保護(hù)的金屬（埋地管道）上，將
正極接在輔助電極（鑄鐵）上，被保護(hù)金屬與負(fù)極相連發(fā)生的是
陰極反應(yīng)，因此得到保護(hù)。
②犧牲陽(yáng)極法是將被保護(hù)金屬和一種可以提供陰極保護(hù)
電流的金屬或合金（即犧牲陽(yáng)極）相連，使被保護(hù)金屬腐蝕速率
降低的方法。
3.3 改善管材防腐
對(duì)于集輸管道的腐蝕問(wèn)題，可以嘗試從調(diào)換管道材料著
手，通過(guò)使用穩(wěn)定性較強(qiáng)活潑性較差的材料來(lái)增強(qiáng)管道材料抗
腐蝕能力。玻璃管材具有質(zhì)量非常輕、不易結(jié)垢、表面光滑、耐
用等優(yōu)點(diǎn)，因而可以考慮應(yīng)用玻璃管材，但是這種材料的強(qiáng)度
不高，容易發(fā)生破損問(wèn)題。尼龍管材除了具有玻璃管的優(yōu)點(diǎn)
外，耐磨性能也較強(qiáng)，但價(jià)格高。因此是否可以制作管徑中心
為鋼質(zhì)內(nèi)外壁為玻璃或尼龍的管材來(lái)提高管壁防腐性有待于
進(jìn)一步探索。
參考文獻(xiàn):
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[5]曹懷山,譚云賢,羅楊.注水井腐蝕原因分析及防護(hù)對(duì)策
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