楊 陽

（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠監(jiān)督管理中心，黑龍江 大慶 163511）

1 管道防腐的重要性

石油運輸主要依靠埋地管道，這類管道的材料一般為低合金鋼，管道腐蝕的問題在采油、儲運等環(huán)節(jié)都十分突出，各種因素影響下所造成的管道腐蝕不僅會威脅到石油輸送的安全性和可靠性，還關(guān)系到石油開采的成本控制和社會效益，因此在油田輸油管道建設(shè)中做好防腐施工至關(guān)重要。

2 管道腐蝕影響因素

2.1 石油管道客觀存在的腐蝕環(huán)境

石油管道腐蝕環(huán)境分為外腐蝕環(huán)境和內(nèi)腐蝕環(huán)境，外腐蝕環(huán)境是指管道所穿越的不同外部環(huán)境，例如土壤、湖泊以及河流等，外部環(huán)境的溫度、雜散電流、含水量等都會給輸油管道帶來輕重不一的腐蝕問題，即使是在干旱的沙漠地區(qū)管道穿越含水量較低的土壤也同樣很容易受到腐蝕，因為沙漠土壤含鹽量高且透氣性好，一旦出現(xiàn)少量降雨都能夠在短時間內(nèi)腐蝕管道，此外埋在地下的輸油管道還會與土壤里的一些特殊電解質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致管道腐蝕。

內(nèi)腐蝕環(huán)境則是指管道內(nèi)部所輸送的石油造成的腐蝕，石油開采過程中原油煉化和礦化程度的逐漸加強造成懸浮顆粒和細(xì)菌含量也逐漸變多，這些顆粒物和細(xì)菌由于原油里的二氧化碳與水結(jié)合，最終導(dǎo)致管道內(nèi)部產(chǎn)生酸性溶液，造成管道腐蝕。

2.2 管道施工現(xiàn)場的人為因素

管道施工現(xiàn)場的情況不可避免地會影響到管道防腐能力。例如，有的施工現(xiàn)場地勢不平坦，在開展管道建設(shè)時很容易造成管道擦碰，導(dǎo)致管道防腐性能降低。此外，施工現(xiàn)場操作人員的技術(shù)水平也會影響到管道防腐質(zhì)量，一些施工技術(shù)人員操作不嚴(yán)謹(jǐn)不規(guī)范，沒有及時落實防腐措施，導(dǎo)致防腐技術(shù)的應(yīng)用效果大打折扣，給管道后期腐蝕問題的發(fā)生埋下了隱患。

3 油田輸油管道建設(shè)防腐施工措施

3.1 使用防腐涂層

防腐涂層作為管道內(nèi)部的穩(wěn)定保護層，能夠?qū)⒐艿纼?nèi)部的金屬與外界運輸物質(zhì)隔離開來，減少二者之間的化學(xué)反應(yīng)，極大地降低腐蝕程度。根據(jù)管道結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的不同，施工人員應(yīng)該有針對性地選擇不同的防腐材料。

例如環(huán)氧粉末涂層，這類防腐材料為熱固體粉末狀，對溫度條件要求低，同時具有較強的穩(wěn)定性和耐酸堿性，因此是當(dāng)前實際應(yīng)用最廣的防腐材料之一，但是環(huán)氧粉末涂層不適用于水位較高和沼澤、巖石區(qū)域的石油管道。三層PE防腐層也是實際管道建設(shè)中常用的防腐技術(shù)之一，三層PE防腐層分別是最底層的熔接環(huán)氧膜，中層為膠黏劑，而最外層為擠塑聚乙烯，該類型防腐涂層通常用于碎石土壤環(huán)境下的管道建設(shè)[1]。

使用防腐涂層之外還可以通過石油管道添加劑來增強管道防腐質(zhì)量，進一步降低管道內(nèi)部腐蝕發(fā)生的可能性。通常情況下，需要在管道安裝環(huán)節(jié)就使用緩蝕劑，緩蝕劑的使用具有很強的經(jīng)濟效益，可以用較小的劑量達(dá)到較好的防腐效果，但需要注意的是緩蝕劑不適用于所有的管道材料，因此在使用時需要根據(jù)管道類型來判斷是否適用，比如，如果管道材料為金屬，則需要多種緩蝕劑材料配合使用，如果僅使用一種緩蝕劑難以達(dá)到防腐蝕效果反而還可能造成管道損害。

3.2 定期檢查管道易腐蝕位置

技術(shù)人員需要根據(jù)項目要求和行業(yè)規(guī)范對輸油管道進行定期檢查，尤其是彎頭、穿跨越部分、轉(zhuǎn)角等易腐蝕區(qū)域，如果發(fā)現(xiàn)腐蝕區(qū)域，需要及時補焊再加固，并進行新的防腐施工。此外針對管道的易腐蝕區(qū)域，在管道安裝施工環(huán)節(jié)就需要進行重點防護，尤其是彎道部位作為輸油管道的核心部位，在防腐施工中可以通過噴鈾來加強防腐效果。在輸油管道投入使用后，還應(yīng)該安排施工人員定期對易腐蝕位置展開監(jiān)測檢查，如果發(fā)現(xiàn)有腐蝕問題出現(xiàn)要及時處理。一些穿越特殊環(huán)境的輸油管道，施工人員可以根據(jù)實際情況劃分重點監(jiān)測部位，靈活、有效地、具有針對性地開展輸油管道防腐工作。

3.3 做好管道內(nèi)部防腐工作

電化學(xué)腐蝕是現(xiàn)階段最常見的管道腐蝕類型，面對這類型腐蝕目前最有效的手段是陰極保護法，具體實踐中又可以具體分為強制電流保護法和犧牲陽極保護法，前者是利用待保護金屬和外接電源相連后產(chǎn)生的連接反應(yīng)來降低金屬陰極反應(yīng)，進而達(dá)到提高防腐能力的目的，后者則是將金屬與更具活性的金屬相連使得外接金屬作為陽極來承擔(dān)起腐蝕作用，最終實現(xiàn)了對陰極的防腐。兩種方法的使用條件和防護能力都存在較大差異，施工技術(shù)人員可以結(jié)合管道實際情況選擇合適的方法。

3.4 利用防腐監(jiān)測技術(shù)做好管線的防腐檢測

3.4.1 腐蝕檢測評價技術(shù)

地面管道常見的腐蝕為點蝕和孔蝕兩種，腐蝕狀況、使用的檢測儀器和檢測手段等都會影響到最終的檢測結(jié)果，在判斷腐蝕程度時主要依靠腐蝕速率、腐蝕穿孔頻法這兩項指標(biāo)。在腐蝕檢測評價中，可以儀器檢測和人工目測相結(jié)合，但不能只依靠目測，目測難以系統(tǒng)性、精細(xì)化地反應(yīng)腐蝕狀況。

3.4.2 防腐層質(zhì)量檢測

在防腐施工之后必須要進行防腐層質(zhì)量檢測，在選取檢測點之后開展梯度值檢測，結(jié)合梯度值的實際標(biāo)準(zhǔn)來評估防腐層的狀態(tài)，是否存在破損，如果檢測出的梯度值在40～60db之間，則說明防腐層無明顯異常，如果超過60dm則表示存在嚴(yán)重的破損情況[2]。

3.4.3 管體腐蝕檢測

針對管體腐蝕檢測應(yīng)該將管體壁厚作為主要參數(shù)，通過超聲波測厚儀開展檢測操作，獲取壁厚數(shù)據(jù)。但是超聲導(dǎo)波在使用時存在無法精準(zhǔn)測定異常信號點數(shù)值的不足，這時可以基于一些導(dǎo)波異常信號位置展開壁厚檢測，為判斷真實的腐蝕狀況提供更多依據(jù)。

3.4.4 管道腐蝕環(huán)境檢測

管道腐蝕環(huán)境檢測是對管道外腐蝕環(huán)境展開檢測，主要檢測對象是管道所穿越的土壤環(huán)境，一般使用接地電阻測試儀以及腐蝕速率檢測儀這兩種設(shè)備，結(jié)合儀器獲取到的電阻率和腐蝕速率這兩項參數(shù)來評估土壤腐蝕性。例如當(dāng)腐蝕速率指標(biāo)小于1級，則表示該區(qū)域的土壤環(huán)境腐蝕性較低[3]。

3.4.5 檢測結(jié)果分析

在實際的輸油管道防腐檢測中，針對外防腐層一般采用多頻管中電流法，根據(jù)當(dāng)前管體腐蝕技術(shù)的應(yīng)用水平，在做檢測評價時則主要對壁厚進行統(tǒng)計分析，多種檢測技術(shù)配合之下實際應(yīng)用中對輸油管道腐蝕狀況檢測率幾乎可以達(dá)到百分之百。

獲取結(jié)果之后還應(yīng)該根據(jù)檢測結(jié)論開展進一步的防腐施工，例如部分管道的檢測結(jié)果表明雜散電流嚴(yán)重，后期則可以開展加增排流裝置的施工。如果檢測結(jié)果表明管道腐蝕嚴(yán)重，一方面需要添加緩蝕劑；另一方面還需要及時更換腐蝕部分。從檢測技術(shù)的應(yīng)用到檢測結(jié)果的評估，再到檢測后有針對性的防腐施工，需要形成完整的檢測鏈路，讓防腐檢測更積極地發(fā)揮其在管道防腐中的作用，全方位地做好防腐施工，最大程度地保證管道的安全性和使用壽命。

4 結(jié)語

輸油管道是整個石油運輸存儲系統(tǒng)的核心，提高輸油管道的安全性和穩(wěn)定性直接影響著油田運輸存儲系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率，一旦輸油管道出現(xiàn)問題不僅會造成極大的經(jīng)濟損失，還可能會帶來人員傷亡，而腐蝕問題是輸油管道面臨的最大威脅，因此在油田輸油管道建設(shè)中必須要重視防腐施工，提高管道防腐意識，在結(jié)合實際情況分析管道腐蝕原因的同時，還應(yīng)該引入更先進的防腐技術(shù)，做好防腐效果檢測，多維度地提高防腐施工質(zhì)量。