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埋地油气混输管道的腐蚀机理与防护研究

文档作者：胡洪宣李明文档来源：中石油管道分公司兰成渝输油分公司江汉油田分公司勘察设计研究院		点击数：	更新时间： 2024年06月30日
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石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2008年12月第30卷第6期
Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI) Dec．2008 Vo1．30 No．6
埋地油气混输管道的腐蚀机理与防护研究
胡洪宣 (中石油管道分公司兰成渝输油分公司，四J l I成都61 0036)
李 明 (江汉油田分公司勘察设计研究院。湖北武汉430074)
[摘要]埋地油气混输管道的腐蚀一直是油气输送工作的一个难题。分析了埋地油气输送管道内腐蚀和外
腐蚀的各种形式，阐述了各自的腐蚀机理；介绍了埋地油气混输管道腐蚀防护的方法：加缓蚀剂、外涂
层、内涂层和衬里保护、阴极保护法、杂散电流排流保护和防腐管道的使用等。通过埋地油气混输管道
腐蚀与防护的3个典型案例分析，提出要提高油气输送管道的使用寿命，就应在合理选择腐蚀防护方法
的同时，加强防腐管道的运输、施工、维护和保养，这些是管道防腐的重中之重。
[关键词]埋地管道；油气混输；腐蚀；防护
[中图分类号]TE973．91 [文献标识码]A [文章编号]1000—9752(2008)06—0367一O2
油气混输管道主要埋藏于地表以下，管内和管外工况恶劣，极易发生化学反应和物理变化，管道腐
蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的主要因素。研究管道的腐蚀机理与防护方法，对延长管道的使用
寿命，保证油田的快速高效生产，具有重要的意义。
1 埋地油气混输管道的腐蚀
1)管道内腐蚀管道内腐蚀是由管道输送的介质含有腐蚀性成分引起的。管道内腐蚀大多集中在
弯头、低洼积水处、气液交界面等处，是管道腐蚀的主要形式。管道内腐蚀包括：①气体腐蚀；②多相
流的冲蚀与腐蚀。
2)管道外腐蚀 管道外腐蚀包括：① 土壤环境腐蚀；② 杂散电流腐蚀；③ 微生物腐蚀；④ 其他腐
蚀包括：套管腐蚀；② 阴极保护死区；冲刷腐蚀。
2 埋地油气混输管道腐蚀防护的方法
目前通用的管道外防腐方案是外涂层加阴极保护的联合保护方式。
1)加缓蚀剂 目前使用较多是咪唑啉类的缓蚀剂[1]，复合型的缓蚀剂使用也较广泛。在管道内加
人铬可以显著地降低co。对金属的腐蚀速率[2]。向多相流油气集输管线内注入乙二醇，能够抑制水合
物的生成，减缓cO。腐蚀，与缓蚀剂的作用进行综合防腐，延缓管道内壁的腐蚀。
2)外涂层 采用外涂层使钢管与土壤等腐蚀环境隔绝是埋地管道防腐的基本手段[3“]，包括：
①熔结环氧粉末(FBE)防腐层；②双层、三层PE防腐层；③ 双层环氧粉末防腐层；④煤焦油瓷漆防
腐层；⑤石油沥青防腐层；⑥HPCC涂层体系。
3)内涂层和衬里保护 较常用的内涂层有聚乙烯粉末涂层、环氧树脂粉末涂层。也采用热喷玻璃
防腐的新工艺，涂层可耐300℃左右的高温，形成永不老化的玻璃与金属复合的防腐产品，使管内的硫
化氢等酸性气体无法与碳钢接触[5 ]。采用环氧液体涂料内挤涂工艺以及环氧粉末涂装，可对腐蚀严重
的旧管道进行返修。
4)阴极保护法 阴极保护有两种方法[7]：牺牲阳极法和强制电流保护法。对于大口径的长输管道，
[收稿日期]2008—09—12
[作者简介]胡洪宣(1977一)，男，1998年大学毕业，硕士。工程师，现主要从事管道生产蟹理工作。
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石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2008年l2月
国内多采用强制电流为主、牺牲阳极为辅的阴极保护方法。为防止阴极保护电流的流失，在工艺站场的
管道进、出口处设置电绝缘装置。为防止管道防腐蚀层或绝缘接头遭受雷击或电力故障而引起破坏，在
绝缘接头位置安装锌接地电池。在大型河流穿越段的两岸边各安装一组锌合金牺牲阳极以加强保护。
5)杂散电流排流保护 管道应尽量远离交、直流电干扰源。被干扰管道阳极区有无正负极性交变
时采用极性排流，复杂时采用强制排流、接地排流。排流保护通常与阴极保护相结合使用。在相邻管道
问加设管道均压装置，有助于平衡相邻管道间的电位，缓解管道间的相互干扰 引。
6)防腐管道的使用 ①玻璃管；②塑料管；③ 耐蚀合金钢管材；④镀铝钢管。
3 埋地油气混输管道腐蚀与防护典型案例
1)临邑一仪征输油管道(鲁宁输油管道) 管道材质为16Mn螺旋焊缝钢管，采用普通级沥青玻
璃布和恒电位仪强制阴极保护联合防腐方式。鲁宁输油管道运行25年后的问题是：防腐层老化严重；
有的管段沥青防腐层龟裂、与管道本体脱落、防腐层成粉状、破损；管道本体出现腐蚀。腐蚀原因为：
剥离涂层形成保护死角。采取防腐措施：加强管道防腐层质量的维护和保养，包括对腐蚀严重的管段补
焊、加强检补漏和管道防护层大修；加强穿跨越段管道的保护和增设阴极保护等。
2)秦皇岛一北京输油管道(秦京输油管道) 管材为16Mn钢螺旋焊管，埋地敷设深度约1．2m。
管道外包缠改性石油沥青防腐绝缘层，外加电流及局部牺牲阳极的电化学防护方法进行防腐。鲁宁输油
管道运行2O年后防腐层老化严重。防腐层老化的原因是：防腐层施工质量差；预制管子在安装、运输、
储存及下沟回填过程中的损坏；管道热油运行的影响；沥青材料劣化等。在加强防腐层施工质量、预制
管道施工质量管理的同时，对热油埋地管道的运行应控制输油温度在6O℃ 以下，定期进行管道防腐层
检漏工作，及时安排管道防腐层的大修[28]。
3)抚顺地区管道杂散电流排流杂散电流来自直流电气化铁路。采用杂散电流干扰腐蚀综合治理
的方法进行防腐；运用极性排流和接地排流方式排流；使用阴极保护方法；进行管道防腐层的检、补漏
与大修相结合的检漏修补工作；管道均压；加强排流保护系统的管理和监测等嘲。
4 总结及思考
埋地管道外环境比较复杂，管道内输送高压甚至高温油、气、水多相流体，油气输送管道的腐蚀一
直是油气输送的一个难题。对应的管道腐蚀防护的方法也各式各样，不同的腐蚀原因，需要选择正确的
腐蚀防护方法，腐蚀方法选择不当，将造成严重的后果。不管采用哪种腐蚀防护方法都不是一劳永逸
的 随着管道埋地时间的增长，防腐涂料随之老化，再加上管内管外的各因素的变化，腐蚀又会成为管
道破坏的主要根源。提高油气输送管道的使用寿命，在合理选择防腐涂层及防腐方法的同时，加强防腐
管道的运输、施工、维护和保养水平是重中之重。在管道维护时，采用先进的计算机实时监控手段对油
气输送管道进行实时监测，以便及时准确的对管道进行维护。
[参考文献]
[1]杨怀玉，曹殿珍。陈家坚等．COz饱和溶液中缓蚀剂的电化学行为及缓蚀性能[J]．腐蚀科学与防护技术，2000．7(12)；211～
214．
[2]朱景龙，孙成-王佳等．C02腐蚀及控制研究进展[J]．腐蚀科学与防护技术，2007，19(5)；350~353．
[3]王志刚．腐蚀控制技术在胜利油田地面工程中的应用[C]．山东石油学会第三届腐蚀与防护技术学术交流会论文集，2002．
[4]韩文礼，林竹．埋地管道防腐蚀技术的现状与展望[J]．焊管。2008，31(3)：9～l3．
[s]张宝岭，陈玉华，孟凡刚等．管道无机非金属防腐涂层研究现状[J]．管道技术与设备，2005(2)：36～ 38．
[6]韩彬，王勇，韩涛．玻璃涂层的制备与性能研究．中国表面工程，2002，15(1)：35～ 36．
[72刘海．长输管道牺牲阳极保护的设计[J]。石化技术，1999，6(2)：101~109．
[阳陈敬和t何悟忠，李绍忠．抚顺地区管道直流杂散电流干扰腐蚀及防护的探讨[J]．管道技术与设备，1999，(6)：13~16．
[编辑] 苏开科

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