一、引言
油气管道是目前最为安全且经济的油气运输方式，针对长距离运输则主要依靠地下埋设管道实现。地下复杂的土壤环境极易腐蚀管道内外壁，由此导致的管道腐蚀穿孔将会带来严重的安全隐患。管道腐蚀因素较多，但本质原因均是管道材质与外界环境物质接触后发生的化学反应导致的。因此，对于石油企业而言，如何有效运用管道防腐技术避免管道腐蚀是当下重要的研究课题。
二、油气管道常见腐蚀类型及其原因
1.内腐蚀及其原因
内腐蚀，顾名思义，指的是油气管道内壁出现的腐蚀。油气管道内腐蚀会给输送介质的质量造成一定的影响，还会使油气管道内壁出现薄弱点，增加穿孔的发生几率，从而引发油气泄露。内腐蚀的原因在于，首先，钢材质量不达标。油气管道多使用钢材制成，若是钢材质量不合格，经过较长时间的使用后，便容易出现裂缝、老化，进而增加腐蚀问题的发生几率。其次，油气性质。石油、天然气均属于矿石能源，其成分相对复杂，部分成分会给油气输送管道带来腐蚀。石油天然气中一般含有水、二氧化碳、硫化氢等腐蚀性物质。石油天然气中的二氧化碳与水结合，其生成物碳酸，会给油气管道造成一定的腐蚀。同时电化学反应会给金属晶格造成破坏，进而使得管道内壁发生电解质腐蚀。石油天然气中的硫化氢与水结合，会造成氢裂、氢脆、电化学腐蚀等现象。石油天然气中的含水量不同，对油气管道造成的腐蚀也有所不同，通常来说，石油天然气中含水量与油气管道的腐蚀速率成正比，也就是说，含水量越低，则腐蚀速率越低，含水量越高，则腐蚀速率越高。有研究指出，含水量30%是水相使油气管道发生腐蚀问题的临界值。石油、天然气作为油气输送管道运行过程中的输送介质，成分组成相对复杂，决定着油气输送管道不可避免地会产生一定的腐蚀现象，只能采取有效的措施，减缓油气输送管道腐蚀的速度，来控制腐蚀问题所带来的危害。
2.外腐蚀及其原因
外腐蚀，指的是油气管道外表面出现的腐蚀。油气管道大多数是长期埋在地下，土壤成分、水位、水体以及土壤中含有的各种微生物等，会在很大程度上影响油气管道的安全性。我国国土辽阔，经纬度跨度较大，地形地貌复杂，石油、天然气的分布不均，需要建设油气管道，且很多是长距离管道，这些管道通常需要跨越诸多地形、地貌、气候不同的区域，由于不同区域的周边环境以及地质特征等有很大的不同，因此对油气管道所产生的影响也会有一定的差异。基于此，必须充分考虑不同环境因素给油气管道造成的影响，深入分析诱发油气管道腐蚀问题的原因，并为防腐措施的选择与有效应用提供可靠的依据。就目前来说，针对水体变化给油气管道造成的影响，可以应用专门设备进行检测，但却无法准确判断土壤给油气管道带来的腐蚀作用。若想要对土壤的腐蚀性进行评估，可以测量土壤的电阻，并以此为根据，按照腐蚀性的强弱将土壤分为三个等级，即强腐蚀土壤、中腐蚀土壤、弱腐蚀土壤。土壤的含水量、pH值、盐分等，也是导致油气管道出现腐蚀问题的主要因素。通常来说，含水量、盐分越高，则土壤溶解盐增多，导电率加大，导致腐蚀性增强；根据pH值，可将土壤分为碱性土壤、中性土壤、酸性土壤，其腐蚀性依次增加。
三、油气管道腐蚀的防护技术
1.应用缓蚀剂
为避免油气管道内腐蚀问题的出现，确保油气管道长期、安全、稳定运行，可以在油气输送管道中投入缓蚀剂，以减缓石油、天然气中的腐蚀性成分对油气输送管道管壁造成的腐蚀。例如，可以应用GP1型缓蚀剂，其具有理想的防腐效果，目前在我国诸多油气输送管道中得到了应用。
2.在油气管道表面涂刷保护层
为避免油气管道外腐蚀问题的出现，可以灵活利用各种手段，在管道表面涂刷保护层，避免油气管道直接接触腐蚀性物质。将防腐材料涂抹在油气管道上，经过固化之后，转变为防腐膜，从而与金属管道有机结合起来，便会避免周围环境中的各种腐蚀性因素与油气管道直接接触，有利于避免电化学反应，大幅度降低油气管道的腐蚀速率。首先，氧化处理保护。也就是将NaNO2和NaOH的混合溶液涂刷在油气管道的表面，经过加热处理之后，形成保护层，氧化膜的润滑性、弹性均比较好，不会影响油气管道的正常运行，还可以达到理想的防腐效果。其次，磷化处理保护。将油气管道表面处理干净之后，涂刷磷酸盐溶液，便会在油气管道表面形成一层保护膜。最后，非金属涂层。在油气管道表面喷涂各种塑料液体，不仅美观度较好，还可以达到理想的防腐效果。
3.阴极保护技术
阴极保护技术是现阶段油气管道中广泛应用的一种防护技术，其是以电化学腐蚀为依据，为金属实施保护。较为常用的阴极保护法主要包括外加电流法、牺牲阳极法。首先，外加电流法指的是，将外加直流电压(阳极)与被保护的油气管道金属(阴极)连接起来，两者之间形成较大的电位差，使阴极电位达到特定值，连续提供保护电流，为油气管道实施有效的保护。其次，牺牲阳极法指的是，在油气管道的表面涂抹一层低电位的金属或者合金，构成防腐蚀电池，将其当作腐蚀电极，使管道外露部位、电流需求量不高的裸管均可以得到理想的阴极保护。
4.应用非金属管材
与传统金属管材相比，非金属管材的适应性好、可操作性较强、水力性能更好、隔热效果以及耐腐蚀性较强，已经成为当前油气管道的主要发展方向。目前较为常用的非金属管材包括塑料复合管、高压玻璃钢管、柔性复合管以及钢骨架塑料复合管。不同非金属管材的适用范围、成型工艺、技术特点、优缺点均有一定的差异，在实际使用过程中，应综合考虑油气管道施工方式、使用环境、承载压力以及介质性质等因素，合理选择适合的非金属管材。
总之,为了有效降低埋地油气管道腐蚀速率，延长使用寿命，节约维修费用，在管道设计初期就应定性定量的全面分析腐蚀原因，科学合理的优化，设计防腐方案，最大限度的降低的损失。继续深化对腐蚀机理的研究，进一步完善腐蚀计算模型提高预测的准确性。
参考文献
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