不銹鋼泵管道腐蝕原因分析

　　隨著石油工業(yè)的發(fā)展，我國現(xiàn)已擁有長輸油氣管道約2萬公里(其中輸油、輸氣管道約各1萬公里)，這些油氣管道分布在22個(gè)省、市、自治區(qū)，形成了貫穿   主要地區(qū)的地下大動(dòng)脈，把油氣田和煉油廠、化纖廠、化肥廠、鐵路裝卸站及油港連接起來，擔(dān)負(fù)著65%以上原油產(chǎn)量及   氣產(chǎn)量的輸送任務(wù)；另外，我國的21個(gè)油氣田大約還有集輸管道25余萬公里。油氣管道運(yùn)輸不斷發(fā)展，在能源運(yùn)輸和國民經(jīng)濟(jì)各部門中起著舉足輕重的作用。
　　但是應(yīng)該看到，我國的油氣管道約有63.3%是在70年代前建設(shè)的，受歷史條件的限制，管道的早期措施薄弱。隨著這些不銹鋼泵管線在役時(shí)間的延長，逐漸暴露出搜蓋層老化和管體腐蝕等問題。同時(shí)，國內(nèi)各大油田的主力油層原油含水率己達(dá)80~，因而加速了原油生產(chǎn)輸送管道系統(tǒng)的腐蝕速度。目前的外方法主要采取是外覆蓋層與陰極保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式；內(nèi)方法一般也土要有在管道內(nèi)壁噴涂層(內(nèi)襯)以及加緩蝕劑于輸送介質(zhì)之中二種方法。深入了解我國管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及腐蝕現(xiàn)狀，掌握不銹鋼泵管道腐蝕的規(guī)律并加以控制，對(duì)腐蝕程度嚴(yán)重的管道采用適宜的技術(shù)進(jìn)行，以期達(dá)到   佳的經(jīng)濟(jì)效益，是擺在我們面前的迫切任務(wù)之一。它對(duì)于延長管道的使用壽命，國民經(jīng)濟(jì)“地下大動(dòng)脈”的   運(yùn)行都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　長輸及油田集輸管道的腐蝕原因可歸納為主觀和客觀兩大類：主觀原因包括措施、施工質(zhì)量及維修是否及時(shí)、運(yùn)營管理、人為破壞等原因：客觀原因有管線所處的環(huán)境、輸送介質(zhì)的化學(xué)組成及其腐蝕性，以及輸送工藝的物理因素等。具體說來，國內(nèi)管線的主要腐蝕原因按其輕重順序擬歸納為以下幾個(gè)方面：
　　(1)埋地不銹鋼泵管道受土坡腐蝕的影響：土坡是一個(gè)多相、多孔電解質(zhì)和復(fù)雜的、非均質(zhì)膠體體系，可以形成類型各異的腐蝕電池。一般說來，當(dāng)土坡含鹽量大、透氣性好、含水量大、pH值低和電阻率小時(shí)，腐蝕性就大。另外，土壤中含有微生物、及存在雜散電流干擾時(shí)，也會(huì)加劇埋地金屬管道外壁的電化學(xué)腐蝕。
　　(2)各種腐蝕性介質(zhì)及其物理因素造成的不銹鋼泵管道內(nèi)壁腐蝕：原油含水量、油氣水乳化液的穩(wěn)定性、管道內(nèi)部分積水及管道輸送介質(zhì)中含H2O、O2、H2S、SO2、CO2、Cl-、SRB及pH值等都可能造成管內(nèi)壁的化學(xué)和電化學(xué)腐蝕，且輸送溫度越高，管道內(nèi)壁腐蝕就越嚴(yán)重。除輸送溫度外，其他如壓力、流速和流態(tài)、夾帶的固體和液體、振動(dòng)、沉淀、砂磨等原因使管道底部變薄后穿孔，以及這些因素的相互作用都會(huì)對(duì)管道內(nèi)壁腐蝕起到不同程度的   作用。
　　(3)施工質(zhì)量不高造成的影響：管道外壁腐蝕的許多事例是由于施工質(zhì)量不高所引起的(包括預(yù)制除銹、涂裝、固化質(zhì)量、裝卸、下溝，如吊裝時(shí)鋼絲繩損壞瀝青絕緣層、接頭焊接處未及時(shí)修整、補(bǔ)口等)。這問題在許多油田管網(wǎng)建設(shè)中存在較為普遍，從而影響了管道的預(yù)期壽命。因此不僅要嚴(yán)格控制層材料的質(zhì)量，而且應(yīng)嚴(yán)格各施工工序質(zhì)量管理，以   終層良好的質(zhì)量。
　　(4)不銹鋼泵鋼質(zhì)管道內(nèi)補(bǔ)口：我國早期的長輸和集輸管道大多沒有內(nèi)涂層，但由于長輸管道的輸送介質(zhì)一般都經(jīng)過除硫及脫水等預(yù)處理，其內(nèi)壁腐蝕很小。而油田集輸管道由于其高含水和強(qiáng)腐蝕性等原因，內(nèi)壁腐蝕相對(duì)很嚴(yán)重。近年來一些油田雖已做了管道的內(nèi)涂層，但由于管接頭受焊接高溫影響，使熱影響區(qū)的內(nèi)涂層失效，造成腐蝕電流集中，仍出現(xiàn)突發(fā)性、局部腐蝕性穿孔事故。而對(duì)焊接接頭涂層的補(bǔ)口處理上，外涂層補(bǔ)口較易進(jìn)行，管內(nèi)壁補(bǔ)口技術(shù)則是公認(rèn)的技術(shù)難題。目前有待出效果好、可以廣泛采用的內(nèi)補(bǔ)口技術(shù)。
　　(5)地下植物根系(如蘆葦根等)生長穿透覆蓋層導(dǎo)致管道外壁腐蝕：這種腐蝕通常發(fā)生在多水環(huán)境中，如大港、遼河、等油田灘海地區(qū)，生長的蘆葦根莖很容易穿透傳統(tǒng)的瀝青層，導(dǎo)致及地下水浸泡管體造成侵蝕性腐蝕。目前的措施一般是采取可以形成較漆膜的環(huán)氧煤瀝青作覆蓋層，使各種離子難于穿透漆膜，從而具有防止蘆葦根莖及地下穿透的能力。
　　(6)埋地硬質(zhì)聚氨脂泡沫“黃夾克”保溫管腐蝕主要原因有：A：廠內(nèi)預(yù)制發(fā)泡時(shí)原料配比和料溫控制不當(dāng)，造成保溫層發(fā)泡不充分、不閉合，管端無帽密封，導(dǎo)致進(jìn)水而發(fā)生腐蝕：B：現(xiàn)場補(bǔ)口時(shí)，“黃夾克”被劃傷或老化龜裂，使水滲透到泡沫內(nèi)與PAPI或氟里昂反應(yīng)，析出Cl-，腐蝕金屬管道外壁。(據(jù)測定聚泡塑料在水中溶出Cl-含量高達(dá)0.0053，管道腐蝕率高達(dá)3.6mm/a)；C：管道焊接質(zhì)量差，如未焊透、有夾渣和氣孔等，也促成了管道腐蝕穿孔。
　　目前“泡夾克”結(jié)構(gòu)的保溫管線存在的問題相對(duì)較多，主要由于保溫材料氣孔率一般為70~吸水率較大。只有在制造、存放、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行等環(huán)節(jié)，水分都不滲入保溫層，保溫管道的使用壽命才是可以的。這有待于改進(jìn)設(shè)計(jì)新的保溫結(jié)構(gòu)、新的施工技術(shù)和加強(qiáng)施工質(zhì)量管理。
　　(7)部分不銹鋼泵管線的陰極保護(hù)效果不好：目前我國的陰極保護(hù)技術(shù)已接近水平，形成了我國的標(biāo)準(zhǔn)。管線普遍采用了扭蓋層與陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)方式，但在運(yùn)行中容易出現(xiàn)以下三類問題需要加以防范：A：儀器設(shè)備性差、故障多，影響了陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；B：陰極保護(hù)系統(tǒng)中所采用的陽極規(guī)格品種少，配套性差，影響工程選用；C：陰極保護(hù)管理不嚴(yán)格，有的單位無陰極保護(hù)崗位，對(duì)陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的收集分析不夠。
　　(8)其他一些因素對(duì)管道造成的破壞：如在管溝在回填時(shí)，涂層遭到碎石損壞。在埋地管線區(qū)域進(jìn)行其他施工時(shí)，各種附加于地層的壓力對(duì)管道造成破壞。其他還有人為破壞造成管線的損壞，如因社會(huì)治安混亂造成的偷油，竊取陰極保護(hù)設(shè)備等。需要加強(qiáng)社會(huì)法制教育和管道的運(yùn)營管理。
　　綜合看來，油氣水普通碳鋼管線的使用情況，使用期   長者為30~45年，   短者為5~10年，平均1525年。因此，管道的修理、和   新工作顯得越來越重要，它己成為管道建設(shè)和運(yùn)營的重要組成部分。