油气管道腐蚀的特点及防护措施.pdf

2016中国油气储运技术交流大会2016

油气管道腐蚀的特点及防护措施

刘卿程志鹏冯雄辉

中石油北京天然气管道有限公司

摘要：阐述了油气管道的腐蚀分类，分析了油气管道腐蚀的原理，重点论述了油气管道内腐蚀和外腐蚀的特点及防护措施。

结果表明，只有加强油气管道腐蚀的防护措施，才能将油气管道腐蚀的损失降至最低程度。

关键词：油气管道腐蚀分类腐蚀特点防护措施

随着我国石油、天然气及其下游炼化产业的快速发展，油气管道的腐蚀问题也越来越严重，油气管道的腐蚀不仅造成了巨

大的经济损失，也严重威胁着油气管道所属企业的安全生产，因此必须针对油气管道腐蚀的特点，采取必要的防护措施，做好

油气管道的防护工作。

1油气管道腐蚀的分类

油气管道腐蚀普遍存在于油气的开采、输送整个过程之中。油气管道腐蚀的分类方法有很多种，通常有按照腐蚀环境分类

和按照腐蚀过程的特点和机理分类2种。按照腐蚀环境可分为：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀和化学介质腐蚀等。按照腐蚀过

程的特点和机理可分为：物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等。物理腐蚀就是由于单纯的物理溶解作用而引起的腐蚀；化学腐

蚀就是管道与非电解质直接发生纯化学反应而引起的腐蚀，特点是反应过程中没有电流产生；电化学腐蚀就是管道与介质发

生反应的过程中有电流产生而引起的腐蚀。油气管道所遇到的腐蚀绝大多数是电化学腐蚀，而化学腐蚀是比较少的。

2油气管道腐蚀的原理

油气管道通常处在高温、高压、高溶解氧、高含水、高硫化氢、高二氧化碳和恶劣的土壤环境中，既使架设在空中的管道

也要遭受大气和雨雪的侵蚀。油气管道腐蚀中大部分是电化学腐蚀，油气管道的电化学腐蚀就是一个发生阴极和阳极反应的

过程。即电解质溶解与管道接触，而由于接触表面不均匀或管道不同部位接触的电解液种类、温度、浓度、流速等因素的不同，

在接触表面就出现了阴极区和阳极区。阴极区和阳极区主要是通过管道本身互相闭合形成很多腐蚀微观电池和宏观电池。例如

在介质溶液中的铁碳化合物是阴极，而铁是阳极；当溶液中氧或氧化剂浓度不均匀时，浓度较小的地方是阳极；当表面温度不

均匀时，温度较高的区域是阳极；当受到不均匀应力时，应力集中较大的部分是阳极；当表面膜有微孔时，表面膜是阴极，

孔内金属是阳极等。总之，由于上述因素的影响在油气管道表面就形成了腐蚀电池，在这些腐蚀电池中有的是宏观电池，而

更多的则是微观电池［1］。

3油气管道内腐蚀的特点及防护措施

3.1油气管道内腐蚀的特点

油气管道的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀2种，内腐蚀主要是管体内部由于介质所导致的腐蚀。油气管道内腐蚀从介质环境来

看有3个特点：即高温和（或）高压环境；水、气、烃类和固体类共存的多相流腐蚀介质；二氧化碳、氧气、硫化氢、氯离子

861

20162016中国油气储运技术交流大会

和水是主要腐蚀介质［2］。

3.2油气管道内腐蚀的防护措施

目前，油气管道内腐蚀的防护技术主要有：选用耐腐蚀的金属材料或非金属材料、使用内涂层或衬里、注入缓蚀剂和改变

环境介质成分等［3~5］。

选用耐腐蚀的金属材料或非金属材料：在腐蚀防护方面，首先想到的解决办法就是管道材料，但金属材料具有容易加工和

很好的机械强度，加之近年来各国已相继开发出多种针对不同腐蚀介质的耐腐蚀金属材料，且应用效果良好，因此在选择油

气管道材料时，还是要优先选择耐腐蚀的金属材料。

近年来，在耐腐蚀的非金属管材料研究应用方面也取得了很大的进步。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氯化聚氯乙烯、丙烯腈-

丁二烯-苯乙烯共聚物等适用于含水系统的挤压热塑管应用广泛；玻璃纤维增强聚酯和玻璃纤维增强环氧树脂等玻璃纤维增

强热固塑料管也取得了很好的应用效果；由石棉纤维、石英和普通水泥组成的水泥石棉管则存在相对易碎等缺点，应用较少。

上述3种非金属管虽然具有质量轻、耐水腐蚀、便于连接和安装，不