石油管道腐蚀原因分析及预防策略探讨

摘要：石油管道在石油行业中是石油运输的关键。石油管道的质量直接影响着石油的安全运输，对石油行业的发展有着重要影响。石油管道由于受各种因素的影响，造成了容易发生腐蚀，从而直接威胁着石油管道的安全性，因此石油管道的腐蚀问题日益受到关注。由于造成石油管道腐蚀的因素不同，因此，需要采取不同的石油管道腐蚀预防措施，确保石油管道的安全。

关键词: 石油；管道；腐蚀；对策

1石油管道腐蚀原因分析

1.1化学因素造成的石油管道腐蚀

一般情况下，在常温条件以及空气感知的情况下，石油管道不容易发生腐蚀，然而在高温环境或者空气潮湿时，石油管道容易发生氧化、腐蚀等，同时有脱碳的出现。与此同时，石油管道输送的石油中存在着多种形式的物质，比如有机硫化物等，上述化学物质通常和石油管道有化学反应的发生，导致对石油管道的腐蚀。化学腐蚀是造成石油管道腐蚀的非常重要的因素，因此，对于化学腐蚀要给予高度关注。

1.2微生物因素造成的石油管道腐蚀

石油管道发生腐蚀是因为微生物的影响而发生腐蚀就是微生物腐蚀。事实上，在石油管道中真菌等微生物的活动造成了腐蚀的发生。石油管道外部腐蚀中有大约30%是因为微生物腐蚀造成的。环境中的微生物使石油管道的表面被腐蚀，从而被破坏，影响了石油管道的性能。虽然微生物在石油管道表面活动，管道外部的腐蚀比较常见，但是通常有点蚀现象的发生，腐蚀沉淀物的不断累积将会使石油管道受到严重破坏。

1.3电化学因素造成的石油管道腐蚀

当电解质溶液和金属发生接触，就会造成金属发生电化学反应，由此造成了电化学腐蚀的发生。石油管道通常建设的地形比较复杂，会和环境、河流、湖泊等中的水发生接触。环境中的粉尘、二氧化硫等均为电解液。一旦电解质溶液具有较大的浓度相差，将会使在潮湿环境中长时间暴露的石油管道表面吸附水蒸气，从而有化学反应的发生，在金属表面生成 Fe(OH) 3 ，由此使石油管道被腐蚀。

1.4  土壤因素造成的石油管道腐蚀

一是由于植物根系存在扩展现象，造成在土壤中的石油管道涂层发生穿层；二是土壤属于复杂的系统，同时存在着固相、液相与气相物质，并且有众多毛细管性物质的存在。空气、水、溶液的盐类等存在于土壤空隙内，由此土壤具有离子导电性，造成了石油管道有电化学腐蚀的出现。三是土壤中存在的细菌因为发生新陈代谢作用，有碱性物质、酸性物质等的生成，导致石油管道发生腐蚀。四是石油管道表面有土壤中的杂散电流的流过，将会破坏石油管道表面防腐层，由此造成了石油管道发生腐蚀。

1.5 应力因素导致的石油管道发生腐蚀

掩埋石油管道时，因为施工水平、施工人员的责任意识等欠缺，此外选择的石油管道材料存在质量问题等，将会导致有外加应力或者是残余应力的存在。应力和土壤环境中的水、微生物新陈代谢、溶液中的盐类等发生共同作用，从而破坏石油管道，造成石油管道应力腐蚀的发生。应力腐蚀造成石油管道有裂纹的发生，严重的将会导致石油管道发生断裂，从而极大的危害石油的安全输送。

2石油管道腐蚀预防策略

2.1  对石油管道腐蚀检测要给予高度重视

常见的检测石油管道腐蚀性的方法有超声波检测法、漏磁检测法等。超声波检测法就是借助于超声波设备，在石油管道壁对超声波在垂直方向上释放，一旦石油管道有缺陷的存在，反射的超声波存在时间差，超声波裂纹检测设备接收回波超声波，利用对超声波回波时间差对石油管道的缺陷进行确定。漏磁检测法指的是借助于设备自身携带的磁铁，石油管道的全圆周有纵向磁回路场的存在。借助于分析磁力线的不同，能够对于石油管道腐蚀问题进行分析。石油管道不存在缺陷，那么磁力线均匀的分布在管壁内 ；当石油管道存在缺陷时，磁通路因为变窄，造成了磁力线出现变形，从而能够对石油管道的壁厚情况进行检测，同时能够对石油管道存在的凹痕等进行检测 。

2.2  通过缓蚀剂与防腐绝缘层对石油管道腐蚀进行预防

建设石油管道过程中，通过缓蚀剂的使用能够在一定程度上发挥防腐的功能。对于地下石油管道而言，防腐绝缘层是非常重要的一项防腐措施。一方面防腐绝缘层能够隔离土壤与石油管道，另一方面可以保护阴极，由此使石油管道防腐效果提高。一般情况下粉末环氧树脂、聚乙烯塑料等都是石油管道比较常见的防腐绝缘层材料。防腐绝缘层材料的优点表现为防水与绝缘性能好，对微生物的腐蚀性具有体抗性，和石油管道的金属之间粘结性强，此外价格相对便宜，性价比较高。

2.3  对阴极保护给予重视，提高石油管道耐腐蚀性能

常见的阴极保护法包括两种方法，分别是强制电流保护法、牺牲阳极保护法。强制电流的阴极保护法就是把需要保护的石油管道金属连接外接电源负极，由此使需要保护的金属阴极反应减缓。牺牲阳极的保护法是把需要保护的石油管道金属连接具有更强活动性的金属，外接金属作为阳极有腐蚀反应的发生，由此保护了作为阴极的石油管道。在石油管道防腐过程中，因为牺牲阳极保护法具有较高的成本与复杂的操作工艺，在预防石油管道腐蚀中应用相对较少，一般使用强制电流保护法。

2.4通过对防腐设备的规范使用有效预防石油管道腐蚀

石油管道中防腐设备应用的操作要规范，并且需要对防腐设备进行及时的测试，对存在问题的防腐设备进行及时维修，尤其是对于石油管道防腐设备在接头位置的检查要给予重视，为石油管道防腐设备的高效可靠运行提供保障。与此同时，为了使石油管道防腐设备的可靠性得到保证，需要对专业防腐人员进行配备，一方面要求防腐人员的专业理论知识丰富，另一方面需要有丰富的经验，从而为石油管道防腐提供人力支持。

2.5通过施工工艺加强对石油管道的防腐

（1）石油管道的上管道外防腐技术。上管道外防腐技术实际上是在石油管道外表面对防锈漆进行涂刷，从而达到防腐的目的。防锈漆包括面漆与底漆。底漆的选择通常是粘合力比较强、同时抗腐蚀能力比较强；面漆的选择通常是铝粉漆，具有较强的韧性。石油管道进行防锈漆的涂刷时，需要根据相应的程序。石油管道的上管道防腐通常是对因为环境以及地质等造成的石油管道腐蚀进行预防。通过在石油管道外层对保护层的增加，使管道外层的腐蚀问题得到减少。

（2）通过活性金属的应用使石油管道腐蚀减缓。对于石油管道发生腐蚀的因素中，大部分是因为化学反应造成的，通过对化学反应造成的腐蚀原理的分析，可知在化学反应中石油管道金属比较活跃，显阳性，由此失去电子，变成阳离子，从而产生了阳极，而阴离子聚集有阴极的产生，从而发生了“电池”效应，使石油管道腐蚀速度加快。基于此，在石油管道增加比管道金属性质更加活泼的适量的金属，活泼金属在反应中被氧化，使石油管道被氧化得到避免，由此对石油管道进行保护。通过增加活泼金属的方式具有较为显著的效果。

（3）对延缓腐蚀试剂进行添加。预防腐蚀化学试剂的应用实际上就是在石油管道中添加对金属材质腐蚀起到一致与缓解作用的化学试剂，由此使石油管道发生化学腐蚀的速度得到降低。然而需要注意的是，缓蚀剂通常只能起到辅助作用，延缓腐蚀，并不能真正预防腐蚀，因此，需要和其他防腐技术的应用相配合，由此提高石油管道防腐效果。伴随着科学技术的不断发展，石油管道防腐技术日益完全，通过对石油管道工艺的优化，能够提高石油管道防腐效果，为石油的安全输送提供保障。

3结语

石油管道运输不但是石油输送的主要途径，同时也使石油运输的效率提高。石油管道发生腐蚀不但使石油管道使用寿命缩短，并且容易引起安全事故。基于此，必须要加强对石油管道防腐技术的研究，通过新工艺、新技术等的使用，加强石油管道的检测，从而能够对石油管道腐蚀进行有效预防，提高石油管道的安全性，为我国石油工业的可持续发展提供保障。