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摘 要：输油管道的使用优点日益突出，埋地管道的腐蝕严重影响其使用寿命和所输油品质量，甚至造成泄漏污染环境。本文介绍了金属管道的腐蚀种类及防腐技术。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响，会对管道主体造成严重的腐蚀，致使管道存在潜在的运行风险。
关键词：输油 管道 腐蚀 防腐
一、引言
随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和四周介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响，会对管道主体造成严重的腐蚀，致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测，通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价，全面掌握管道的腐蚀状况，对下一步运行提出合理化运行方案。
二、输油管道腐蚀种类
根据金属腐蚀过程的不同点，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的 O2、H2S、SO2、CI2等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就轻易被氧化，生成一层氧化皮，同时还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀；
电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气，土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有 CO2、SO2、HCI、NaCI 及灰尘都是不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小，但仍能电离成H+离子和OH-离子，在酸性介质的大气环境中 H+的数量由于水中溶解了 CO2、SO2等气体而增加。因此，铁和杂质就似乎放在含有 H+、OH-、HSO3-等离子的溶液中一样，形成了原电池。铁为阳极，杂质为阴极。由于铁和杂质紧密地接触，电化学腐蚀作用得以不断进行。铁变成铁离子进入水膜，同时多余的电子移向杂质。水膜中的 Fe2+离子和 OH- 离子结合，生成 Fe（OH）2附着在铁表面，这样铁便很快遭受腐蚀。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的。在一般情况下，假如铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，则在阳极也是铁氧化成 Fe2+离子，在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子：阳极2Fe=2Fe2++4e 阴极 O2+2H2O+4e=4OH-，所以介质中不仅 H+离子能引起金属腐蚀，含有氧时也能腐蚀。
三、管道防腐技术
1.管道涂层防腐
采用各类涂层将管道内外表面与介质隔离开， 是目前最普遍采用的防腐蚀措施。使用任何保 护涂层的管道， 在涂装前对管道表面必须进行适当的涂装准备， 否则将会影响涂层的使用寿命。一般涂装前对管道先进行脱脂， 再进行除锈处理， 除锈后将管道表面的浮灰清理干净， 即可涂装防腐涂层。
目前我国在建的长输管道防腐层材料主要为熔结环氧粉末、二层聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆； 主要集输管道多采用熔结环氧粉末、三层聚乙烯， 非主要管道仍采用石油沥青； 城市供水、供气管道多采用环氧煤沥青和胶带。
2.阴极保护
对裸露的金属表面， 单用阴极保护技术可以起到防蚀作用， 但因耗电巨大而不经济， 甚至不可行。单用涂层保护不用阴极保护技术也是不可行的， 因为理想状态的涂层永远实现不了， 一旦涂层上有针孔或破损， 就会形成大阴极（ 覆盖部分）、小阳极（ 针孔或破损部分）的腐蚀电池， 由于这一电池的作用， 使腐蚀集中在破损或针孔的局部， 这一作用的结果比不用涂层还危险， 加速了管道的点蚀速率。由于涂层的使用， 大大地减少了管道裸露的表面， 使得阴极保护的电流密度急剧降低， 极大地扩大了保护范围， 使阴极保护变得经济和可行。所以当今世界上公认的埋地管道防蚀技术是涂层与阴极保护相结合， 且国内外标准、规范都有相应的规定。
3.缓蚀剂
由于原油中含有h2s和水等腐蚀性介质，都存在腐蚀问题。尤其是在积水管路地段，管道发生开裂事故比较频繁。我国西南油气田分公司随后开发了新型的管道缓蚀剂，并进行了检测评价工作，随着计算机及电子技术的发展，还在管网上建成了一套在线监测系统，有效地抑制了输油管道内壁的腐蚀。生产的gp-1型缓蚀剂已在多处内腐蚀较严重的地方得到了使用，取得了显著的效果，目前该产品己进入国际市场。
4.埋地管道的电化学保护
除了上述涂料防腐保护外，还可以配合牺牲阳极保护。在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀。如找出另外一些金属的电位比管道低，这些电位较低的金属失去电子而被腐蚀。保护了埋地管道，这种做法叫牺牲阳极保护。一般采用镁阳极和锌阳极。具体做法按着《埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》执行。
四、结语
随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。
关键词：输油 管道 腐蚀 防腐
一、引言
随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和四周介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响，会对管道主体造成严重的腐蚀，致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测，通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价，全面掌握管道的腐蚀状况，对下一步运行提出合理化运行方案。
二、输油管道腐蚀种类
根据金属腐蚀过程的不同点，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的 O2、H2S、SO2、CI2等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就轻易被氧化，生成一层氧化皮，同时还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀；
电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气，土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有 CO2、SO2、HCI、NaCI 及灰尘都是不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小，但仍能电离成H+离子和OH-离子，在酸性介质的大气环境中 H+的数量由于水中溶解了 CO2、SO2等气体而增加。因此，铁和杂质就似乎放在含有 H+、OH-、HSO3-等离子的溶液中一样，形成了原电池。铁为阳极，杂质为阴极。由于铁和杂质紧密地接触，电化学腐蚀作用得以不断进行。铁变成铁离子进入水膜，同时多余的电子移向杂质。水膜中的 Fe2+离子和 OH- 离子结合，生成 Fe（OH）2附着在铁表面，这样铁便很快遭受腐蚀。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的。在一般情况下，假如铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，则在阳极也是铁氧化成 Fe2+离子，在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子：阳极2Fe=2Fe2++4e 阴极 O2+2H2O+4e=4OH-，所以介质中不仅 H+离子能引起金属腐蚀，含有氧时也能腐蚀。
三、管道防腐技术
1.管道涂层防腐
采用各类涂层将管道内外表面与介质隔离开， 是目前最普遍采用的防腐蚀措施。使用任何保 护涂层的管道， 在涂装前对管道表面必须进行适当的涂装准备， 否则将会影响涂层的使用寿命。一般涂装前对管道先进行脱脂， 再进行除锈处理， 除锈后将管道表面的浮灰清理干净， 即可涂装防腐涂层。
目前我国在建的长输管道防腐层材料主要为熔结环氧粉末、二层聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆； 主要集输管道多采用熔结环氧粉末、三层聚乙烯， 非主要管道仍采用石油沥青； 城市供水、供气管道多采用环氧煤沥青和胶带。
2.阴极保护
对裸露的金属表面， 单用阴极保护技术可以起到防蚀作用， 但因耗电巨大而不经济， 甚至不可行。单用涂层保护不用阴极保护技术也是不可行的， 因为理想状态的涂层永远实现不了， 一旦涂层上有针孔或破损， 就会形成大阴极（ 覆盖部分）、小阳极（ 针孔或破损部分）的腐蚀电池， 由于这一电池的作用， 使腐蚀集中在破损或针孔的局部， 这一作用的结果比不用涂层还危险， 加速了管道的点蚀速率。由于涂层的使用， 大大地减少了管道裸露的表面， 使得阴极保护的电流密度急剧降低， 极大地扩大了保护范围， 使阴极保护变得经济和可行。所以当今世界上公认的埋地管道防蚀技术是涂层与阴极保护相结合， 且国内外标准、规范都有相应的规定。
3.缓蚀剂
由于原油中含有h2s和水等腐蚀性介质，都存在腐蚀问题。尤其是在积水管路地段，管道发生开裂事故比较频繁。我国西南油气田分公司随后开发了新型的管道缓蚀剂，并进行了检测评价工作，随着计算机及电子技术的发展，还在管网上建成了一套在线监测系统，有效地抑制了输油管道内壁的腐蚀。生产的gp-1型缓蚀剂已在多处内腐蚀较严重的地方得到了使用，取得了显著的效果，目前该产品己进入国际市场。
4.埋地管道的电化学保护
除了上述涂料防腐保护外，还可以配合牺牲阳极保护。在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀。如找出另外一些金属的电位比管道低，这些电位较低的金属失去电子而被腐蚀。保护了埋地管道，这种做法叫牺牲阳极保护。一般采用镁阳极和锌阳极。具体做法按着《埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》执行。
四、结语
随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。