左苗 杜旭峰

摘要 我国石油管道运输发展迅速，其经济、节能、环保等优越性明显，钢制管道腐蚀一直是管道泄漏、失效的主要原因，管道的腐蚀与防护直接影响管道的使用寿命和经济效益。本文主要从管道腐蚀的原因及对管道腐蚀进行防护的办法进行分析介绍，期以在输油管道的建设和运行中有一定的指导意义。

关键词 输油管道；腐蚀与防护；涂层；保护

中图分类号U17 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0141-02

在油品运输领域，管道运输节能环保高效的特点日益突显。但大多采用无缝钢管、螺旋焊缝钢管和直缝电阻焊钢管材质的输油管道，通过埋地或跨越时架空两种方式敷设，输油管道都会遭到所输油品和周围介质接触发生化学作用或电化学作用等而引起其表面腐蚀。这不仅缩短输油管道的使用寿命，还可能引发油品泄漏等污染环境事故，甚至会因腐蚀而使整条管线失效，笔者过很多管道已运行四十年之久，输油管道的长年运行，因管线腐蚀而引起的经济损失越来越大。研究管道腐蚀发生的原因，以及采取有效的防护措施，有十分重要的实际意义。

1 腐蚀类型

腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀，腐蚀是一种化学过程，而且大多都是电化学过程。输油管道根据其腐蚀过程的不同特点，主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1.1 化学腐蚀

输油管道表面与所接触氧化剂直接发生纯化学作用而引起的破坏。过程中金属与氧化剂之间直接进行电子的传递，没有电流产生。例如，金属裸露在空气中，表面上会生成相应的化合物。此外，在油品中的多重硫化物、有机酸及其氧气等对金属输油管道也会产生化学腐蚀。

1.2电化学腐蚀

输油管道电化学腐蚀是指金属管道和与其接触的可电解介质作用，金属表面形成原电池作用而引起的腐蚀。金属管道与含有水分的大气、土壤接触时，含水分的大气、土壤都会形成不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，会形成原电池反应，由下列三个环节组成：

1）在阳极，金属溶解，变成金属离子（Fe→Fe2++2e）进入溶液中；

2）阳极电子流向阴极；

3）电子被溶液中能够吸收电子的阴极所接受。大多数情况下，在酸性介质中，H+与电子结合形成H2；在中性或碱性液中，O2在溶液中与电子结合生成OH-。

以上3个环节缺一不可，三者是相互联系的，如果停止其中一个环节，则整个腐蚀过程也就停止进行。

输油管道除受化学腐蚀和电化学腐蚀外，还不同程度的遭到杂散电流腐蚀、物理腐蚀和微生物腐蚀等，坚定输油管道腐蚀的因素主要为金属的本性与接触介质两个方面。在管线腐蚀总体表现为管道内腐蚀和外腐蚀，输油管道管道的腐蚀情况存在以下规律：

1）管线设计规格过大，液量小，流速慢，含水高，输送距离远的管线使用周期短，穿孔频繁；

2）集输管线的腐蚀多发生在管线底部；

3）我国管线大多没有进行内防腐，采取内防的管线腐蚀要轻微的多；

4）所输油品含水、含沙、O2、CO2、硫酸盐还原菌（SRB）、Cl-等越大，腐蚀越严重；

5）不同材质的管线腐蚀差异很大。因金属中含有的MnS、Ca、Si、Mn、S 等非金属夹杂物会严重影响金属的耐腐蚀性，无缝钢管一般比螺纹钢管抗腐蚀；

6）管线内流体越混乱，腐蚀越小；在管线下游层流趋势明显，管线腐蚀相对较严重。

2 对腐蚀的防护

根据管道腐蚀特点和规律，我们主要从以下方面进行管道防护。

2.1合理的防腐设计

在输油管道建设立项之初，对输油任务合理核算，输油任务和管线大小匹配，不因设计规格过大而引起的流量小，流速慢等使管线腐蚀加快；

2.2选用耐腐蚀材料

在管道建设时期，管道选材和防护措施尽可能充分考虑所输油品物性及管道敷设环境，如果其含杂质和腐蚀物较大，应针对性选用抗腐蚀性强管材的管道，可行的话最好进行管道内外防腐处理。

2.3阴极保护

牺牲阳极阴极保护技术：

1）牺牲阳极阴极保护法：用一种电位比输油管道金属更负的金属或合金与管道连接在一起，形成新的腐蚀电池，依靠电位比较负的金属腐蚀溶解所产生的电流来保护输油管道。该技术一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要维护。但也因驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小，保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换等缺陷；

2）外加电流阴极保护法：是将外加的直流电源的负极与被保护管道相连，直流电源的正极接到另一辅助阳极，外加电流在管道和辅助阳极间形成较大的电位差，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。其优点是保护电流可以调节，保护距离长，使用范围广，且可在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中应用。但一次性投资偏高，且运行成本高，需要专业维护管理等特点严重制约其使用。

2.4介质处理

1）消除腐蚀物：油品中对管道腐蚀造成很大威胁的物质有水、泥沙、氧、硫化物等，在油品输送前对这些物质进行充分分离，使油品中含有最少量的腐蚀物可以很大程度上对管道腐蚀进行防护；2）应用缓蚀剂：在所输油品中添加缓蚀剂是对输油管道防护的有效措施，采用缓蚀剂防护时，系统中凡是与介质接触的金属体均可受到保护，这是任何其他防腐蚀措施都不可比拟的。由于缓蚀剂种类多样，缓蚀机理各不相同，所输油品也有多样性与复杂性的特点，因此，缓浊剂保护的应用具有严格的选择性，一定要根据油品成分和主要腐蚀物的含量设计和选择缓蚀剂，以求得合适的品种，正确的工艺，恰当的用量，从而获得较好的防护效果。

2.5表面隔离处理

在管道表面覆盖一层保护膜，使管道表面同腐蚀介质密封隔绝，阻止管线与周围介质进行化学反应或电化学反应等，从而防止管道腐蚀。防腐保护层必须与金属有良好的粘结力,防水耐蚀,机械强度高,韧性好,电绝缘性能好,涂层完整无孔等特性。目前我国在建的长输管道防腐层材料主要为少量的煤焦油瓷漆涂层和熔结环氧粉末、三层聚乙烯、双层FBE等，液态聚氨酯防腐涂料(PU)、无机非金属防腐层等也开始应用，纳米改性材料涂层成为防腐涂层发展的新方向。

输油管道腐蚀的影响因素很多，必须针对危害多管齐下，才能可以取得良好的防护效果，我国现用管道多采用涂层和阴极保护相结合的方法对管道外腐蚀进行防护，内腐蚀的防护还不很全面，很多管道没有进行内部防护。现在我国管道运输飞速发展，管道运输行业对管道腐蚀及其防护进一步提高认识，在管道建设和运行过程中，一把管道腐蚀防护做好，更好的保障管道的长效经济运行。

参考文献

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[2]赵海涛.油气输送管道腐蚀因素与防护对策.科协论坛，2009.

[3]李永利，等.管道防腐涂层新发展.涂料工业，2007，2.