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输油管道的腐蚀原因分析及防护研究

输油管道的腐蚀原因分析及防护研究

摘要:目前我国石油与天然气输送主要依靠长距离埋地钢质管道来实现,因此管道防腐及维护管理是保障其输送安全的重要措施。掌握管道腐蚀的规律并加以有效控制,对确保国民经济“地下大动脉”的安全运行具有十分重要的现实意义。

关键词:油气管道腐蚀防护

一、油气管道防腐意义

现阶段我国石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材一般为钢制管道。有人预计,以西气东输工程为标志,在2015年前我国将进入一个油气管道建设的高峰期。但是输送石油天然气的管道大都处于复杂的土壤环境中,所输送的物质其腐蚀性各异。因此,管道内外壁均有被腐蚀的可能性,一旦管道被腐蚀穿孔,就会造成油气泄漏,不仅运输中断,而且会污染环境,还可能引发灾难性事故,造成经济损失难以估量。油气管道的防腐对于保障能源的运输乃至于对国民经济的发展至关重要。

二、管道腐蚀原因分析

长输管道腐蚀现状埋地钢质管道发生腐蚀有三大影响因素:即土壤、防腐层、金属材料。管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互影响的结果。

1.土壤腐蚀因素

土壤腐蚀绝大多数情况下都是由于埋在地下的金属管线与土壤这种十分特殊的电解质进行电化学过程所引起的。土壤是引起石油长输管线外(壁)腐蚀破坏的主要原因。土壤是一个由气、液、固组成的多相体系,其透气性和含水性构成了埋地金属的电化学腐蚀环境,且大多数属于氧去极化腐蚀,只有在强酸性土壤中,才会发生氢去极化腐蚀。其电极反应为:阳极反应:金属溶解并放出电子:

Fe→Fe2++2e

阴极反应:介质中的离子吸收电子的还原过程:

2H++2e→H2↑(强酸性介质中)

O2+4H++4e→2H2O(酸性介质中)

O2+2H2O+4e→4OH(-中、碱性介质中)

在土壤腐蚀中,阴、阳极过程受土壤结构及湿度的影响极大。若土壤疏松、