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淺析油田集輸管道防腐技術

文檔作者：陶漢偉李旸文檔來源：哈爾濱石油學院石油工程系		點擊數：	更新時間： 2025年09月22日
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2016 年2 月
淺析油田集輸管道防腐技術
陶漢偉李旸（哈爾濱石油學院石油工程系，黑龍江哈爾濱150027）
摘要：本文闡述了油田集輸管道受多種因素產生腐蝕的原
因，同時對管道腐蝕機理進行分析，對針對個因素提出了有效
的防腐措施。
關鍵詞：集輸管道；機理；防腐
近些年來，隨著油井采出液含水量不斷增加，石油管道的
腐蝕問題越發嚴重，這不僅會造成一定的經濟損失，而且對安
全生產也會產生巨大的隱患，并且石油泄漏還會帶來環境污染
[1]。管道腐蝕問題的后果已不容我們忽視，要深入的研究油田
集輸管道的腐蝕行為，找出腐蝕發生的主要原因，并針對這些
原因制定出與之相應的措施，已成為油田急需解決的問題。
1管道腐蝕原因
1.1 集輸管道外腐蝕
土壤是含有固、液、氣三相的毛細多孔性復雜體系，土壤的
孔隙被空氣和水所占據，水中含有一定的鹽類，使得土壤具有
離子導電特性，這為埋地管道腐蝕創造了條件[2]。管道外腐蝕
主要受土壤電阻率、土壤中pH值和土壤中含水量的影響。
1.2 集輸管道內腐蝕
油井開采和輸送過程中介質中是含有腐蝕性成分的，例如
CO2、溶解鹽、H2S等，這些成分會促使管道內壁腐蝕、穿孔。盡
管埋地管道主要為外腐蝕，但在油田開發的中后期，由于綜合
含水率的升高，改變生產環境，而引起嚴重的管道內腐蝕。
1.3 防腐層老化、損壞
主要體現在如下幾個方面：①對于瀝青防腐層，老化損壞
與腐蝕現象的根本原因是防腐層自然老化；②在現場實際拉
運、吊裝、敷設時，由于不按規定操作，防腐層發生了嚴重的損
傷；③個別管道補口質量不達標，導致腐蝕，經驗表明最容易產
生腐蝕現象的位置是接頭與彎頭；④對于穿孔補焊，有的破壞
了防腐層，導致出現二次腐蝕。
1.4 管線的材料質量
對于長輸埋地油氣管道材料來說，其影響也比較大。第
一，管道材料化學性質越活潑，受到腐蝕影響越大，抗腐蝕能力
越差；第二，管道材料金屬成分也影響著管線的耐腐蝕性，單合
金材料管道的耐腐蝕性比多合金材料管道耐腐蝕性要好；再
次，材料表面越光滑，這種材料的耐腐蝕性也會越好。
2管道腐蝕機理
金屬腐蝕是指金屬材料與環境發生了化學或電化學的作
用，導致金屬材料的破壞過程。腐蝕的類型主要有化學腐蝕和
電化學腐蝕，化學腐蝕是指金屬原子與反應物相互作用，原子
上的電子轉移到接受體上的過程[3]。化學腐蝕既可發生在在高
溫和干燥的氣體中，又可發生在非電解質溶液中。電化學腐蝕
是金屬材料在與電解質溶液接觸時，金屬材料表面被溶解為金
屬離子和絡離子，從而改變金屬特性的現象。電化學腐蝕是發
生在電解質溶液中的。
3管道防腐措施
3.1 管道內防腐
用于管道內防腐的藥劑主要為緩蝕劑、殺菌劑以及降粘劑
等[4]。
①當在介質中使用一定量的緩蝕劑時，可有效的控制管壁
腐蝕的速度，若條件良好，甚至能夠完全避免腐蝕情況，其優點
在于不需使用其它的設備，不用提高管理成本，且操作簡單，這
是一種非常理想的防腐措施。
②殺菌劑主要是應用在由微生物所引起的腐蝕問題，所以
在埋地管道中微生物聚集的地方，可通過加入殺菌劑來進行防
腐，其效果非常明顯。
③降粘劑的防腐機理即縮短管道內流體通過時間，這樣就
可減小流體中所含物質與管道內壁的粘滯而減小其接觸時間，
降粘劑主要用于原油的運輸過程。
此外，對欲輸送介質進行脫水、脫硫和去氧的處理，同樣也
是降低腐蝕的有效措施。
3.2 管道外防腐
管道外防腐主要是在金屬管道外噴涂防腐保護層，目的是
與土壤中的電解質進行隔離，增大腐蝕電池回路的電阻，減緩
反應速率而起防腐的[5]。防腐保護層具有良好的絕緣、防水、化
學穩定及能對抗微生物腐蝕的性質，用于涂層的材料主要有石
油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯、聚乙烯聚氨酯泡沫和熔結環氧粉
末防腐層，目前使用較多的是聚氨酯泡沫夾克，它既可防腐又
可保溫，具有雙重作用。
外防腐是防止埋地管道腐蝕的重要方法，但它必須與陰極
保護法聯合使用才能有效控制埋地管道的腐蝕，因為在涂敷過
程中防腐層不可避免地會出現漏涂點，在使用期間防腐層在各
種因素作用下，會產生剝離、穿孔、開裂等現象，這時陰極保護
法是覆蓋層防腐法的補充防腐法。陰極保護的方法有兩種，即
外加電流法和犧牲陽極法。
①外加電流法是負極接在需保護的金屬（埋地管道）上，將
正極接在輔助電極（鑄鐵）上，被保護金屬與負極相連發生的是
陰極反應，因此得到保護。
②犧牲陽極法是將被保護金屬和一種可以提供陰極保護
電流的金屬或合金（即犧牲陽極）相連，使被保護金屬腐蝕速率
降低的方法。
3.3 改善管材防腐
對于集輸管道的腐蝕問題，可以嘗試從調換管道材料著
手，通過使用穩定性較強活潑性較差的材料來增強管道材料抗
腐蝕能力。玻璃管材具有質量非常輕、不易結垢、表面光滑、耐
用等優點，因而可以考慮應用玻璃管材，但是這種材料的強度
不高，容易發生破損問題。尼龍管材除了具有玻璃管的優點
外，耐磨性能也較強，但價格高。因此是否可以制作管徑中心
為鋼質內外壁為玻璃或尼龍的管材來提高管壁防腐性有待于
進一步探索。
參考文獻:
[1]趙力成.埋地金屬管道的防腐措施[J].油氣田地面工程,
2007,26(10):46-47.
[2]張利民,武昭妤.油氣金屬管道的防腐蝕技術[J].油氣田地
面工程,2013,32(5):101-102.
[3]朱萬德.輸油管道腐蝕檢測與防腐技術的探討[J].內蒙古
石油化工,2014(16):87-89.
[4]張淘清,孫魁.管道內壁陰極保護技術[J].石油工程建設,
2003,2(29):25-26.
[5]曹懷山,譚云賢,羅楊.注水井腐蝕原因分析及防護對策
[J].石油與天然氣化工,2010(39):151-156. 作者簡介：陶漢偉（1993-），男，漢，學士。
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