油气管道内腐蚀检测技术研究

油气管道内腐蚀检测技术研究
发布时间：2021-12-23T03:18:29.114Z 来源：《科学与技术》2021年第27期作者：王利庆
[导读] 目前长输天然气管道是天然气运输的最优选择，即便如此由于路途遥远，受到地理因素的影响，
王利庆
国家管网集团东部原油储运有限公司宁波输油处浙江宁波 315200
摘要：目前长输天然气管道是天然气运输的最优选择，即便如此由于路途遥远，受到地理因素的影响，复杂的地形变化让天然气通过长输天然气管道从开采地到城市时出现了很多安全隐患。

因此，相关的天然气长输管道行业要针对天然气的独特性进行研究探讨，注重长输天然气管道的安全性和稳定性，想办法在保证天然气长输管本身安全可靠的前提下，不断优化改进技术，解决好天然气长输管道在运输过程中的腐蚀问题。

关键词：石油天然气管道；腐蚀；形成原因；防护措施
引言
天然气以其优良的特性成为城市能源的首选。

陆地长距离天然气输送多采用管道输送的方式。

当管道输送的天然气中含有酸性杂质时，管道就容易发生内腐蚀。

内腐蚀后的管道会产生局部的壁厚减薄，影响管材强度，甚至有可能腐蚀穿孔，导致事故发生。

1994—2000年美国发生的油气管道事故中，因内腐蚀引起的事故接近15%。

国内部分天然气管道运行时间已接近20年，因此有必要对管道的内腐蚀发生条件、控制措施等进行总结分析，为进一步优化天然气管道性能、防止内腐蚀发生提供参考。

1长输天然气管道腐蚀
长输天然气管道属于长距离运输的工具，由于运输时间长，距离远，其在运输过程会遭受到不同程度的环境或天然气内杂质腐蚀，这会直接影响长输管道的完整性，从而影响天然气管线的运输成效。

长输天然气管道腐蚀，从本质上说，属于金属腐蚀现象。

金属腐蚀主要包括化学腐蚀与电化学腐蚀两种。

化学腐蚀是长输天然气管道腐蚀的常见类型，其主要是指管道金属表面与一些介质发生了化学反应，继而损害了管道内壁，在不进行及时处理的情况下极易造成管道破裂与渗漏。

2管道外部因素
(1)土壤腐蚀。

大部分主要的天然气管道都被淹没了。

土壤中存在大量微生物，管道中存在各种腐蚀性物质，土壤中存在湿度，这些都是管道腐蚀的肥沃土壤。

例如，土壤中含有水溶性无机盐，一旦溶解在水中，就会在管道附近形成腐蚀性表面。

土壤中的腐蚀性微生物在土壤中大量繁殖，腐蚀邻近地区的长管道，妨碍其正常运作。

应当指出，由于长管道所在的土壤性质不同，需要采取不同的保护措施，防止管道被土壤腐蚀。

在实践中，养护层经常被用来防止土壤腐蚀。

如果防腐层损坏，原有电池的腐蚀可能会形成并加速。

(2)空气腐蚀。

在高空建造管道时，由于管道外壁与空气直接接触，空气中的碱性物质附着在管道外壁上，导致管道腐蚀。

同时，暴露在大气环境中的管道外部，由于环境温度、空气湿度等原因，在管道的外墙上形成难以观测到的水膜层。

当水膜层逐渐加厚时，会发生电化学腐蚀中的电解膜，导致管道腐蚀。

同时，管道在自然条件下改变时可能会损坏，从而增加腐蚀。

(3)微生物腐蚀。

由于土壤含氧量高，输送管道又冷又潮湿，这种情况非常有利于微生物的生长和繁殖，因为微生物通过其活动产生硫元素，对土壤中的氧气高度敏感，形成硫酸，从而腐蚀金属此外，当微生物发挥作用时，它们可能在含有硫酸盐的土壤中产生硫酸盐还原菌，这种细菌具有催化作用，加剧了管道外墙的腐蚀。

细菌本身并不具有腐蚀性。

例如，当细菌在生物活动过程中代谢时，它会产生高度腐蚀性的硫酸和硫化物，在生物活动过程中，它会通过电极作出反应以腐蚀，而生物活动也会改变管道外壁的外部环境以损害其外部环境. 3管道腐蚀检测方法分析
3.1防腐层破损和电保护系统检测
对于防腐层和电气保护系统的损伤检测，我们可以使用微波管中的电流衰减方法，该方法具有一定的特殊性，更适合于对埋管的所有因素进行全面检测，包括损伤点的位置、d点的大小检测时，发射机主要根据阴极提供信号频率，发射机通过指令向管线传送近频率连续电信号，并沿管线方向测量管线信号电流。

如果管道防腐层性能稳定，电流值和距离尺寸线性，电流逐渐衰减，我们可以根据电流衰减趋势判断防腐层的绝缘性能。

如果电流波动异常，存在电流泄漏点，我们可以用框架a来检查电位梯度，然后确定断点的位置。

密集间距电势测量方法主要是通过检测分析对管道阴极保护状态下电流干扰情况进行评估，看是否存在涂层泄漏点。

在实际操作中，必须在保护电源上安装截面收集器，以阻挡电流，并观察断开或连接阴极后电流的变化。

3.2渗透检测
通过在检测表面浸润液干燥后对检测到的管道表面应用显示剂，并根据光源的作用，显示缺陷浸润液的痕迹，可以检测缺陷的形状和分布。

此方法易于使用，可直观地确定故障的位置，但检查时间相对较长。

4长输天然气管道腐蚀的防护措施
4.1缓蚀剂防腐
为了提高长输天然气管道防腐的有效性，应加强对缓蚀剂技术的应用，这种技术主要是利用各种缓蚀剂，如咪唑啉类、胺类、有机磷酸盐类等减缓腐蚀，从而更好地保护管道。

加缓蚀剂成为当前天然气长输管道防腐的重要举措，缓蚀剂又称“腐蚀抑制剂”，其使用便捷、成本低且见效快，因而受到了更多人的青睐。

从本质上说，缓蚀剂防腐作用的发挥主要根基于成膜理论、吸附理论以及电化学理论。

加入缓蚀剂之后，缓蚀剂中的原子会通过化学键的方式与长输管道的金属壁形成保护膜，从而让管道免受腐蚀因素的干扰。

缓蚀剂的种类很多，除了咪唑啉类、胺类等之外，还有炔醇类、吗啉类等。

在酸性环境中，咪唑啉类缓蚀剂的防腐效果更明显。

但值得注意的是，缓蚀剂会对环境造成一定危害，在具体使用过程中，应根据实际情况酌情选用。

4.2涂防腐涂层
新开采的天然气含有许多酸性物质和湿度，在天然气输送过程中可能会腐蚀管道。

为了减少管道在运输过程中的腐蚀并降低运输成本，可以首先从天然气的来源净化天然气，然后通过脱水和脱硫处理天然气。

除了天然气处理以外，还可以通过在管道内壁上涂上保护液来处理管道，以减少腐蚀和阻力，并为此目的在国内开发了设备和技术。

通过分析该国目前的情况，可以发现大多数天然气公司都使用防
腐涂料来实现反腐目标，因此下文对防腐涂料进行了分析。

在实际应用防腐涂料时，可以发现涂料不能同时达到若干目的，如防腐、金属防护和审美氛围。

一般来说，基本油漆、中间油漆和基本油漆都需要涂一次或多次，但如果油漆更耐固化，则只能涂一次，这样可以在降低成本的同时取得更好的效果。

4.3采用电化学防腐措施
为了解决土壤中金属对管道外表的电腐蚀，可以采用能使保护的金属处于钝性状态的阳极保护方法。

也可以使用阴极保护法，让被保护金属保持平均电位。

目前情况来说，选择牺牲阳极优于牺牲阴极。

相较而言牺牲阳极的保护方式可以延长保护的长度和强度。

需要注意的是，在具体操作中，要注意电绝缘装置的入口位置，做到更精确，一旦接头位置偏离了防腐蚀层很容易造成电力故障，后果不堪设想。

结束语
对于石油天然气管道腐蚀情况，我们要从多个方面做好，加强对管道运行的管理力度，采用合适的检测修复方式，制定全面的预防制度，有效提高其长输管道运行的稳定性。

参考文献
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