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1、 长输油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究 摘 要：随着我国工业的快速发展，石油、燃气资源的利用也日益增加。长输油气管道作为油气输送的主要方式，保证运行安全尤为重要，与社会的稳定和人民生命财产安全息息相关。油气管道的腐蚀不仅会导致管道的使用寿命降低，而且还造成油气泄漏、爆炸、火灾、污染环境等事故。基于此，本文就长输油气管道腐蚀机理及防护技术开展探究与分析。关键词：长输油气管道；腐蚀机理；防护技术长输油气管道作为最安全、最经济的油气运输方式，在为城市提供油气方面发挥了重要作用，目前已在全国范围内广泛覆盖。但在长距离管道输送中，管道容易出现腐蚀现象，容易引起各类危害。做好长输油气管道的检测与防护，是
2、长输油气管道建设项目的关键内容。因此，探讨长输油气管道的腐蚀机理与防护技术具有重要的现实意义。一、长输油气管道外部腐蚀机理分析长输油气管道的外部腐蚀主要是由于管道材料在土壤介质中，碳、水、无机盐、空气的共同作用，以及与酸碱性物质接触所产生的化学腐蚀，主要分为：（一）空气腐蚀管道暴露在空气中，与水、氧、二氧化碳相互作用造成空气腐蚀。大气中的水蒸气遇到低温金属管，会在管道表面凝结出现水膜，氧气、二氧化碳等集聚在水膜中，起到类似于电解液的作用，导致管道表面出现腐蚀现象1。（二）土壤腐蚀土壤是一种复杂的多相态混合物，具有电解质的性质和特点，管道在土壤的作用下逐渐发生腐蚀。土壤腐蚀分为微观电池腐蚀和宏观
3、电池腐蚀两种，微观电池腐蚀是由于管道制造过程中存在缺陷，导致金属中夹杂了熔渣、焊缝等不均匀杂质，金属管道含有不同的成分，在土壤中构成类似于原电池正负电极一样的原理，从而在电位差作用下出现腐蚀2。宏观电池腐蚀是指当管道随土壤环境发生很大的变化，或者当不同土壤之间存在较大的物理化学差异时，一些效应在宏观电池腐蚀中起决定性作用，如土壤含盐量和氧含量对管道腐蚀有很大的影响。在含盐量较高的土壤中，管道的表面腐蚀较为严重。二、长输油气管道内部腐蚀机理分析（一）管道多相流侵蚀作用在管道输送过程中，油气中含有少量的砂砾成分与油气一起流动，对管道内侧产生冲击。当管道内部受到冲击的影响而变得粗糙和不均匀时，腐蚀现
4、象就更加明显，这种想象属于侵蚀性腐蚀范畴。（二）内部二氧化硫腐蚀作用在氧气中，SO2与Fe反应生成FeSO4，并且进一步水解成氧化物和游离酸。游离酸会加速管道的腐蚀，周而复始的生产大量FeSO4，在这种循环重用下，管道腐蚀问题逐渐凸显。3. 内部硫化氢腐蚀作用硫化氢易溶于水，在水中发生电离反应，导致出现腐蚀和氢脆现象。在有氧环境中，硫化氢与金属发生化学反应：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，4Fe+6H2S+3O2=2Fe 2S2+6H2O，H2S+2O2=H2SO4，其中H2SO4会与钢铁材料产生化学腐蚀，反应产物会继续出现电化学反应，导致腐蚀现象加剧。三、长输油气管道的腐蚀防护建
5、议（一）加入防腐蚀缓蚀剂防腐蚀缓蚀剂是长输油气管道防腐处理中最常用的方法之一。一般来说，在长输油气管道中加入适量缓蚀剂，可以防止腐蚀性化合物腐蚀管道，有效地防治管道出现腐蚀。缓蚀剂在长输油气管道防腐中的应用可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合缓蚀剂。在应用缓蚀剂时，应根据管道的具体环境、位置和外界条件，合理制定加入剂量。（二）设置防腐保护层在长输油气管道上设置防腐保护层最常用的方法是表面涂层防腐，即在管道表面涂上一层防腐油漆，以防止管道与外部介质直接接触，从而起到隔绝空气防腐蚀作用3。此外，还可喷涂、电镀或涂敷金属层等，设置防腐保护层具有较好的耐腐蚀性，还可起到减少管道损伤的作用。在长输油气管道
6、的防腐处理过程中，应科学选择防腐材料，保证材料具有抗老化性能、防腐蚀性能好，以便能够抵抗外界因素干扰。（三）复合材料涂层玻璃鳞片涂料和环氧富锌底漆是两种常见的复合涂料4。玻璃鳞片涂层中的玻璃片彼此平行、重叠，可以在管道表面形成致密的防渗层，使腐蚀介质扩散到管道周围，防止管道被腐蚀。玻璃鳞片涂层由于弹性纤维性能优良而收到青睐，并具有耐化学腐蚀、耐渗透、耐热特性。环氧富锌底漆是将锌粉添加到环氧树脂基体中，环氧树脂粘附在管道表面，以防止介质渗透。当环氧树脂损坏时，锌粉会起到阳极作用，形成原电池原理对管道实施保护，这种方式比单纯的涂抹环氧树脂涂层更耐腐蚀。图1 玻璃鳞片涂料（四）电化学防腐电化学防腐技
7、术抗腐蚀的效果显著，主要分为两种形式：（1）阴极电流保护。主要是外部施加电流保护管道外的负电流，极化阴极对腐蚀起抑制作用。由于控制较为灵活，适用于防腐蚀条件差、电阻高的长输油气管道。然而，外部电流保护成本较高，而且很容易对周围的金属设施造成电磁干扰，具有一定的局限性。（2）牺牲阳极保护。牺牲阳极保护是对管道外部施加电流保护的缺陷而设计的，用于防止管道腐蚀。主要是将一些金属相互连接来极化管道，提供了一个保护电流，减少腐蚀率。牺牲阳极保护不需要外接电源，具有操作简单方便的特点。三、结束语综上所述，长输油气管道腐蚀防护是一项长期而艰巨的工作，并且具有复杂性和特殊性。在长输油气管道施工和使用中，必须注意管道防腐蚀工作，并根据管道的所处位置、环境等，科学选择防腐蚀方法。这样才能最大限度地发挥管道防腐蚀作用，提高长输油气管道性能，确保输油气系统安全、平稳运行。参考文献：1窦进成.长输油气管道的腐蚀防护与检测探讨J.全面腐蚀控制,2020,34(4):87-88.2黄海波,李庆敏.长输油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究J.粘接,2019,40(11):33-37.3毕建阳.浅析长输油气管道腐蚀检测及修复J.中国石油和化工标准与质量,2020,40(2):47-48.4张立新.长输油气管道的腐蚀防护与检测探讨J.中国化工贸易,2020,12(7):17-18.-全文完-
