摘 要：本文以管道防腐技术作为研究对象，分析石油天然气管道内壁与外壁的腐蚀原因，分别从涂层防护、阴极保护、电化学防腐以及补口技术防腐等方面阐述常见的管道防护措施。

关键词：石油天然气管道;管道腐蚀;防护措施

随着各行业对石油天然气资源需求量的提升，要求人们采取有效的防护措施做好石油天然气管道的防腐蚀工作，了解管道材质的影响因素，根据管道出现腐蚀问题的原因，采取针对性解决措施。

1 石油天然气管道的腐蚀原因分析

1.1 管道外壁腐蚀原因

石油天然气管道外壁发生腐蚀的原因，主要如下：①土壤腐蚀。管道直接与土壤接触而产生腐蚀，土壤这一介质十分复杂，土壤中含有气液固三相物质，部分物质存在导电性。管道各处结构不同，土壤内会有微生物存在。土壤中如果孔隙度较大，孔隙内就会有水分或气体，与管道接触时会腐蚀管道外壁。电化学腐蚀。土壤中含有导电溶液与杂乱电流，对管道产生电化学腐蚀影响。微生物。土壤内会有还原菌，将溶解的腐蚀性酸盐转为还原性酸溶液，使土壤酸碱度下降，酸性土壤与石油天然气管道材料中的铁产生反应，加快外壁腐蚀速度;②大气腐蚀。不同地区的石油天然气管道因外界气候环境差异，其腐蚀速率也会不同，大气腐蚀与空气氧分水分含量有关;③海水腐蚀。海水成分复杂，是一种电解质溶液，水中含盐量高，盐分会组成电解质，对石油天然气管道材质产生腐蚀作用[1]。

1.2 管道内壁腐蚀原因

管道内壁腐蚀原因，主要如下：①冲刷腐蚀。基于冲刷和腐蚀的相互作用引发管道腐蚀，液体固体两相流动时管道内壁腐蚀，流体中固相冲击钢铁表面，加快腐蚀速度;②高温高压腐蚀、比如在采油采气井中，地层深度越深，压力与温度就越高，高温高压环境下酸性物质对管道内壁的腐蚀速度就会加快。温度升高会提高管道抗腐蚀能力，但管道也会因此加重腐蚀变化;③酸性气体腐蚀。天然气中含有酸性组分，在管道内产生酸性环境，与管道保护膜发生化学反应，使保护膜被破坏，进而腐蚀管道内壁。这种腐蚀也会产生原电池，给石油天然气管道内壁带来氧化腐蚀。

2 石油天然气管道的防护措施分析

2.1 涂层防护措施

常见的涂层防护技术主要如下：①煤焦油瓷漆涂层防护技术。将煤焦油经过高温分馏处理得到沥青、煤粉以及馏分油等材料，这将作为管道涂漆的主要成分。将涂漆涂在管道表面可以提升管道绝缘性和抗菌性，将水分与管道外部阻隔，避免管道因潮湿而腐蚀。由于煤焦油会污染土壤环境，所以当前人们用清洁涂漆代替煤焦油瓷漆;②环氧粉末涂层防护技术。该技术需要用到环氧树脂和固化剂等材料，将其涂在管道表面能够提高石油天然气管道对土壤环境的抵御能力，使管道抗磨损。但环氧树脂分子间力比较大，分子聚集体属于刚性，固化后比较脆弱，容易导致石油天然气管道涂层在受到冲击和损伤时发生破裂现象;③三层复合涂层防护技术。该技术的应用主要包含环氧粉末、粘合剂等涂层，这种涂漆可以帮助石油天然气管道抵抗阴电极，避免管道剥离，提升管道抗腐蚀性能。但受固有结构的约束，三层复合涂层技术的制作工艺十分繁琐，实施时容易出现膜下腐蚀等问题[2]。

2.2 防腐胶带防护措施

防腐胶带防护技术是一种针对石油天然气管道外防腐简单有效的手段。该技术操作简单，只需对管道表面进行简单的处理，然后进行包覆施工即可，可以有效隔绝石油天然气管道四周环境中的有害物质（如氧气、水分、腐蚀性细菌与酸碱盐等）对管线的侵蚀，防止管线外腐蚀，延长使用寿命。①粘弹体防腐胶带是专门为天然气石油等埋地管道设计的一款防腐产品，该产品施工方便、密封效果好，不仅防腐寿命长，且具有明显的环保优势。粘弹体防腐胶带拥有冷流性和自修复功能，是一种不会固化的粘弹性聚合物，在管道防腐与补伤中能够达到自修复效果。粘弹体防腐胶带的密封性较强，可以避免微生物腐蚀管阀，为石油天然气管道形成一层非屏蔽性防护层，延长管道使用寿命;②聚丙烯增强纤维防腐胶带是一种无污染的环保型防腐产品，可用于天然气石油管道外防腐和修复工程，是代替“沥青玻璃丝布”、“环氧煤沥青”的新型产品，有着抗冲击、耐老化、耐拉伸、耐紫外线辐射特性。产品基材为改性聚丙烯编织纤维布，以丁基橡胶改性沥青为防腐教材，各项检测指标可以满足SY/T0414-2007标准要求，是石油天然气管道防腐胶带的良好选择。

2.3 电化学防腐措施

不同电化学防腐措施对管道腐蚀电位的改变方向不同，常见的电化学防腐措施主要有阴极保护、阳极保护两种。对石油天然气管道采取阳极保护措施，将管道和外部电源正极相连接，经过电解质溶液的作用，使石油天然气管道腐蚀电位发生正极化反应。这时管道在电极影响下产生钝化反应，并抑制电极变化，缓解石油天然气管道发生金属腐蚀的速度。应用阴极保护技术，就是将石油天然气管道和外部电源负极相连接，使金属材质产生阴极极化反应。经过一段时间的变化，石油天然气管道电位会降低到标准值以下，进而解决石油天然气管道表面电化学分布不平衡的问题，尽可能对金属腐蚀溶解现象起到抑制效果。两种电化学防护技术相比，阴极保护技术的应用范围更广泛，这是因为阴极保护技术的可靠性较高，方便实时操作，对防护人员没有提出过高的操作要求。此外，添加化学药剂也能缓解管道防腐问题，应用缓蚀剂可以减缓输送介质对石油天然气管道内壁的腐蚀程度，缓蚀剂的应用成本低，是当前首选的化学药剂。将缓蚀剂与表面活性剂相互配合应用，可以有效缓解石油天然气管道金属表面腐蚀程度。应选择对输送介质不会造成损害，且能够保证油气输送质量的化学药剂。

2.4 补口技术防腐措施

补口技术就是修补石油天然气管道结构中的腐蚀性缺口，保障管道完整。当前常见的补口技术主要如下：①热浇沥青补口防护技术。应用该技术之前，防护人员应提前做好相关准备工作，高温融化沥青，让液态沥青粘附在石油天然气管道防腐层缺口位置，根据实际缺口大小和腐蚀程度，在管道外缠绕玻璃布，从而达到补口防腐蝕的应用效果。该补口技术早期应用范围较广，但随着时代的进步和技术的发展，热浇沥青补口防护技术目前只用于旧管道修复;②聚乙烯材料补口防护技术。使用聚乙烯材料补口技术对管道进行补口处理时，要求防护人员提前在管道防腐缺口位置涂刷打底漆料，在外部缠绕聚乙烯胶带，充分发挥管道外部防护作用。聚乙烯补口无需再施工现场加热，操作快捷简单，该技术适用于环氧粉末、聚乙烯以及3PE材料包裹的石油天然气管道防腐层的缺口问题。石油天然气管道运行过程中，很多埋地管道的腐蚀问题是难以被发现的，建议防护人员采取自动控制技术，应用自动控制系统完成对管道运行参数的自动采集，以便及时发现腐蚀现象。加强对石油天然气管道的巡回检查，应用SCADA系统进行电子巡检，转变以往人工巡检的工作方式，应用管道检测技术，对管道严重腐蚀性问题采取应急处理措施，修补渗漏部位，使石油天然气管道达到安全输送的要求。GB/T 51241管道防腐补口技术是为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施。

3 总结

总而言之，本文通过对管道腐蚀与防护措施的分析，明确了提高管道耐腐蚀性对延长管道使用寿命的重要意义。分析石油天然气管道常见的内壁腐蚀与外壁腐蚀问题，加强日常生产管理，应用检测技术对管道进行腐蚀性检查，以便及时发现问题，立即解决问题。结合相应内外防护措施进行防腐处理，避免管道运行过程中内外腐蚀情况，从而避免对石油天然气的输送带来危害，保障管道安全运行。

参考文献：

[1]郑泽彬.天然气管道的环境腐蚀与防护[J].化工管理，2019（17）：168-169.

[2]戚恒慎，张鹏.天然气输送管道腐蚀与防腐措施现状分析[J].云南化工，2019，46（02）：175-176.

作者简介：

蒋宏（1988- ），男，籍贯：四川省遂宁人，学历：本科，毕业于西南交通大学，现有职称：助理工程师，研究方向：石油储运、防腐材料。