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【摘要】在油气田开发生产中，从油气井到管道和儲罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失。辽河油田根据油田生产的实际情况，结合近年来国内外相关技术发展现状，经过摸索，逐步形成了一套通过管道腐蚀检测、管道防腐数据库、环境腐蚀性调查与评价等，控制埋地管道腐蚀的技术措施。
【关键词】辽河油田；管道；腐蚀；防腐控制
一、 前言
管道腐蚀给国民经济造成了巨大的经济损失，甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资源与能源，而且污染环境。据发达国家调查，每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济总产值的2%-4%。世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。重视腐蚀问题，防止或减缓腐蚀的危害，加强天然气管道的防腐蚀工作，提高防腐蚀技术水平和管理水平不仅有明显的经济效益，也有重大的社会效益，对天然气工业的发展至关重要。实践证明：当采用了有效的防腐蚀措施和科学管理，30％的腐蚀是可预防的。按美国每年的腐蚀损失量，就可节省1000亿美元。国内也不断探索管道防腐，20年代通过埋设裸管加阴极保护，40年代开始采用覆盖层加阴极保护，迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索 。
二、油气管道的内外腐蚀因素
腐蚀是金属材料在使用期间，在周围环境的作用下，发生的由金属变为金属化合物的过程。腐蚀过程伴随着材料的破坏和失效，在造成巨大的经济损失的同时，还往往引发安全事故。油气田埋地管道的腐蚀，会严重降低管道的结构强度，腐蚀导致管道承压能力下降，缩短管道的使用寿命。
外腐蚀原因：穿越各种不同类型的土壤，河流湖泊，气温，地下水位的变化以及杂散电流 。内腐蚀原因：输送天然气时，会有有害物质H2S和CO2；输送原油时，含S和H2O；输送成品油时，含有O2和H2O。
金属和它所处的环境介质之间发生化学或电化学作用而引起的变质和破坏称为金属腐蚀，同时包括上述因素与机械因素或生物因素的共同作用。金属腐蚀是包括金属材料和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系。金属为什么很容易受腐蚀？从热力学的观点看，是因为金属处于不稳定状态，它有与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向。金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。单纯的物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解（存放熔融锌的钢容器，Fe在高温下被液态锌溶解，使容器壁变薄），这种情况比较少。不包含化学变化的纯机械破坏不属于腐蚀范畴，例如钢索断裂、机器轴的损坏等 ，这是材料本身性能的失效。
三、管道发生腐蚀的特点和危害
破坏总是从金属表面逐渐向内部深入，因金属腐蚀的过程发生在金属与介质面上的多相反应。金属在发生腐蚀过程时，一般也同时发生外貌变化，如疡斑、小孔、表面有腐蚀产物、金属材料变薄。金属的机械性能，组织结构发生变化
如金属变脆，强度降低，金属组织结构发生相变。金属还没有腐蚀到严重变质的程度，但足以造成设备事故或损坏。点蚀又称小孔腐蚀。这种破坏常集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展，通常其腐蚀深度大于其孔径，严重时可使金属穿孔。如不锈钢在含有氯离子的溶液中常呈现这种破坏形式。应力腐蚀开裂在局部腐蚀中居首位。根据腐蚀介质的性质和应力状态的不同，裂纹特征会有所不同，显微裂纹呈穿晶、晶界或两者混合形式，裂纹呈树枝状，其走向与所受拉应力的方向垂直。氢脆在某些介质中，因腐蚀或其他原因所产生的氢原子可渗入金属内部，使金属变脆，并在应力作用下发生脆裂。如含硫化氢的油、气输送管道中常发生这种腐蚀。当管、罐金属表面受到外界的交、直流杂散电流的干扰，产生电解电池的作用时，腐蚀金属电极的阳极溶解，即发生所谓的杂散电流腐蚀。电解池的正极进行阳极反应，负极进行阴极反应，其电极的正、负极性与腐蚀原电池相反。故电化学反应是借助于原电池和电解池进行的。电化学腐蚀较普遍和常见，是油气田设备及管道腐蚀的主要类型。
管道腐蚀缩短管道维修和更换周期，大幅度增加管道维护费用。增大管道运行风险，威胁安全生产。油气田埋地管道的腐蚀，主要受管道外部的土壤及管道内部的输送介质中的腐蚀作用，并在使用期间中持续发生，腐蚀不可避免。
四、埋地管道腐蚀检测
埋地管道腐蚀检测的目的是为管道防腐大修、管道维护和安全管理提供全面、可靠的基础数据，检测内容包括：环境腐蚀性检测；管道防腐层检测；管体腐蚀探坑检测；管道阴极保护检测。环境腐蚀性检测是环境腐蚀性检测主要测试管道周围土壤及管道内部输送介质的腐蚀性参数。管道周围土壤电阻率、含水量、含盐量、pH值、氧化还原电位等，以确定管道外部的土壤环境的腐蚀性。对于长距离管道，要考虑不同管段的腐蚀性及其差异性。管道内部输送介质腐蚀速率、腐蚀性成分含量（CO2、Cl-），以确定管道内部的介质的腐蚀性。
管道防腐层检测：管道防腐层破损点的查找、管道防腐层绝缘电阻率的测试，以确定管道外防腐层等级和完整性。管道阴极保护检测：管道阴极保护电位检测、破损处腐蚀活性点的检测。目的是确定阴极保护系统的有效性，为查找/或排除系统故障，确定失效原因提供依据。
腐蚀环境是造成埋地管道腐蚀的外在原因，也是腐蚀检测、评价和制定防护对策主要考虑的因素之一。大部分地区，地下水位较高，土壤含盐量较大，管道周围的土壤呈现较强的腐蚀性。同时，在不同地区，土壤腐蚀性又存在着差异。摸清油田各地区的土壤腐蚀性强弱差异性，不仅对管道腐蚀与防护评价有意义，也是制定油田地面规划、大修方案和日常生产维护计划重要的参考依据。通过埋地管道腐蚀检测与评价，对在役埋地管道的腐蚀状况有比较清楚地了解，并提出针对性的修复或维护方案。
【参考文献】
[1] 张强,杨文忠,唐永明,顾春元,周拾庆,仓辉,丁毅. N80钢在江苏油田水中的应力腐蚀行为研究 [J]. 腐蚀与防护. 2006 (02)
[2] 陈秀玲,王丽萍,刘生福,李建中,刘汝云. 中原油田文一联至柳屯油库输油管线腐蚀调查 [J]. 腐蚀与防护. 2003 (02)
【关键词】辽河油田；管道；腐蚀；防腐控制
一、 前言
管道腐蚀给国民经济造成了巨大的经济损失，甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资源与能源，而且污染环境。据发达国家调查，每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济总产值的2%-4%。世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。重视腐蚀问题，防止或减缓腐蚀的危害，加强天然气管道的防腐蚀工作，提高防腐蚀技术水平和管理水平不仅有明显的经济效益，也有重大的社会效益，对天然气工业的发展至关重要。实践证明：当采用了有效的防腐蚀措施和科学管理，30％的腐蚀是可预防的。按美国每年的腐蚀损失量，就可节省1000亿美元。国内也不断探索管道防腐，20年代通过埋设裸管加阴极保护，40年代开始采用覆盖层加阴极保护，迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索 。
二、油气管道的内外腐蚀因素
腐蚀是金属材料在使用期间，在周围环境的作用下，发生的由金属变为金属化合物的过程。腐蚀过程伴随着材料的破坏和失效，在造成巨大的经济损失的同时，还往往引发安全事故。油气田埋地管道的腐蚀，会严重降低管道的结构强度，腐蚀导致管道承压能力下降，缩短管道的使用寿命。
外腐蚀原因：穿越各种不同类型的土壤，河流湖泊，气温，地下水位的变化以及杂散电流 。内腐蚀原因：输送天然气时，会有有害物质H2S和CO2；输送原油时，含S和H2O；输送成品油时，含有O2和H2O。
金属和它所处的环境介质之间发生化学或电化学作用而引起的变质和破坏称为金属腐蚀，同时包括上述因素与机械因素或生物因素的共同作用。金属腐蚀是包括金属材料和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系。金属为什么很容易受腐蚀？从热力学的观点看，是因为金属处于不稳定状态，它有与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向。金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。单纯的物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解（存放熔融锌的钢容器，Fe在高温下被液态锌溶解，使容器壁变薄），这种情况比较少。不包含化学变化的纯机械破坏不属于腐蚀范畴，例如钢索断裂、机器轴的损坏等 ，这是材料本身性能的失效。
三、管道发生腐蚀的特点和危害
破坏总是从金属表面逐渐向内部深入，因金属腐蚀的过程发生在金属与介质面上的多相反应。金属在发生腐蚀过程时，一般也同时发生外貌变化，如疡斑、小孔、表面有腐蚀产物、金属材料变薄。金属的机械性能，组织结构发生变化
如金属变脆，强度降低，金属组织结构发生相变。金属还没有腐蚀到严重变质的程度，但足以造成设备事故或损坏。点蚀又称小孔腐蚀。这种破坏常集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展，通常其腐蚀深度大于其孔径，严重时可使金属穿孔。如不锈钢在含有氯离子的溶液中常呈现这种破坏形式。应力腐蚀开裂在局部腐蚀中居首位。根据腐蚀介质的性质和应力状态的不同，裂纹特征会有所不同，显微裂纹呈穿晶、晶界或两者混合形式，裂纹呈树枝状，其走向与所受拉应力的方向垂直。氢脆在某些介质中，因腐蚀或其他原因所产生的氢原子可渗入金属内部，使金属变脆，并在应力作用下发生脆裂。如含硫化氢的油、气输送管道中常发生这种腐蚀。当管、罐金属表面受到外界的交、直流杂散电流的干扰，产生电解电池的作用时，腐蚀金属电极的阳极溶解，即发生所谓的杂散电流腐蚀。电解池的正极进行阳极反应，负极进行阴极反应，其电极的正、负极性与腐蚀原电池相反。故电化学反应是借助于原电池和电解池进行的。电化学腐蚀较普遍和常见，是油气田设备及管道腐蚀的主要类型。
管道腐蚀缩短管道维修和更换周期，大幅度增加管道维护费用。增大管道运行风险，威胁安全生产。油气田埋地管道的腐蚀，主要受管道外部的土壤及管道内部的输送介质中的腐蚀作用，并在使用期间中持续发生，腐蚀不可避免。
四、埋地管道腐蚀检测
埋地管道腐蚀检测的目的是为管道防腐大修、管道维护和安全管理提供全面、可靠的基础数据，检测内容包括：环境腐蚀性检测；管道防腐层检测；管体腐蚀探坑检测；管道阴极保护检测。环境腐蚀性检测是环境腐蚀性检测主要测试管道周围土壤及管道内部输送介质的腐蚀性参数。管道周围土壤电阻率、含水量、含盐量、pH值、氧化还原电位等，以确定管道外部的土壤环境的腐蚀性。对于长距离管道，要考虑不同管段的腐蚀性及其差异性。管道内部输送介质腐蚀速率、腐蚀性成分含量（CO2、Cl-），以确定管道内部的介质的腐蚀性。
管道防腐层检测：管道防腐层破损点的查找、管道防腐层绝缘电阻率的测试，以确定管道外防腐层等级和完整性。管道阴极保护检测：管道阴极保护电位检测、破损处腐蚀活性点的检测。目的是确定阴极保护系统的有效性，为查找/或排除系统故障，确定失效原因提供依据。
腐蚀环境是造成埋地管道腐蚀的外在原因，也是腐蚀检测、评价和制定防护对策主要考虑的因素之一。大部分地区，地下水位较高，土壤含盐量较大，管道周围的土壤呈现较强的腐蚀性。同时，在不同地区，土壤腐蚀性又存在着差异。摸清油田各地区的土壤腐蚀性强弱差异性，不仅对管道腐蚀与防护评价有意义，也是制定油田地面规划、大修方案和日常生产维护计划重要的参考依据。通过埋地管道腐蚀检测与评价，对在役埋地管道的腐蚀状况有比较清楚地了解，并提出针对性的修复或维护方案。
【参考文献】
[1] 张强,杨文忠,唐永明,顾春元,周拾庆,仓辉,丁毅. N80钢在江苏油田水中的应力腐蚀行为研究 [J]. 腐蚀与防护. 2006 (02)
[2] 陈秀玲,王丽萍,刘生福,李建中,刘汝云. 中原油田文一联至柳屯油库输油管线腐蚀调查 [J]. 腐蚀与防护. 2003 (02)