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摘要：本文作者通过对金属管道的腐蝕机理分析，探讨了腐蚀发生的原因，提出了有效的防护措施。
关键词：输油管道；安全腐蚀处理；探讨
泄漏是输油管道运行中的主要故障。在输油管道运行过程中，由于腐蚀穿孔及其它外力破坏等原因，泄漏事故时有发生，给石化管道造成了巨大的经济损失。特别是有组织的打孔盗油活动严重干扰了正常的输油生产，也带来了重大安全隐患。随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和四周介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响，会对管道主体造成严重的腐蚀，致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测，通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价，全面掌握管道的腐蚀状况，对下一步运行提出合理化运行方案。
1 输油管道腐蚀状况阴极保护系统检测
1.1 阴极保护原理
由于金属本身的不均匀性，或由于外界环境的不均匀性，都会在金属表面形成微观的或宏观的腐蚀原电池。
1.2 钢质管道腐蚀检测手段
通常情况下，对于钢质管道腐蚀状况检测手段主要采用常规参比电极法、CIPS（密间隔电位测试）DCVG（直流电压梯度法）法三种。
1.3 输油管道不停输密间隔电位检测
密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。检测是在有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化（一般是每隔l-5m测量一个点）来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时得到ON/OFF两种管地电位。测量时在阴极保护电源输出线上串接断流器，断流器以一定的周期断开或接通阴极保护电流，从一个阴极保护测试桩开始，将尾线接在桩上，与管道连通，操作员手持探杖，沿管线每间隔大约3m测量一点，记录每个点的ON/OFF电位，得到沿管道长度方向的管对地电位间两条曲线。为了去除其他电源的干扰，直流电压梯度法（DCVG）测试技术采用了不对称的直流信号加在管道上。由一个安装在阴极保护电源阴极输端的周期定时中断器控制。
2 输油管道腐蚀种类
根据金属腐蚀过程的不同点，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
2.1 化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的O2、H2S、SO2、Cl2等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就轻易被氧化，生成一层氧化皮，同时还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。
2.2 电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气，土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有CO2、SO2、HCl、NaCl及灰尘都是不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小，但仍能电离成H+离子和OH-离子，在酸性介质的大气环境中H+的数量由于水中溶解了CO2、SO2等气体而增加。因此，铁和杂质就似乎放在含有H+、OH-、HSO3-等离子的溶液中一样，形成了原电池。铁为阳极，杂质为阴极。由于铁和杂质紧密地接触，电化学腐蚀作用得以不断进行。铁变成铁离子进入水膜，同时多余的电子移向杂质。水膜中的Fe2+离子和OH-离子结合，生成Fe（OH）2，附着在铁表面，这样铁便很快遭受腐蚀。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的。在一般情况下，假如铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，则在阳极也是铁氧化成Fe2+离子，在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子：阳极2Fe=2Fe2++4e阴极O2+2H2O+4e=4OH-，所以介质中不仅H+离子能引起金属腐蚀，含有氧时也能腐蚀。
2.3 防止地下管道的腐蚀主要有电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和微生物的腐蚀等。影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和外界介质两个方面。就金属本身来说，金属越活泼就越轻易失去电子而被腐蚀。外界介质对金属腐蚀的影响也很大，假如金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易于腐蚀。
3 输油管道的防腐一般采用如下方法
3.1 管道外防腐根据以往经验，普遍认为以红丹油性防锈漆、红丹醇酸防锈漆等作底漆。这些漆防绣性能好，与钢铁表面附着力强。施工现场用樟丹和清油现配，要把握好比例：一般按下面比例配制：樟丹56.6%、清油37.8%。另外，加汽油或煤油5.6%左右，以利调和快干。待底漆干燥后，均匀涂刷两遍面漆。面漆材料有很多种，但使用较多的为铝粉漆。铝粉漆漆膜平滑、坚韧、附着力强，并有金属光泽。施工现场配制时，其配比为：铝粉：清油或清漆：溶剂汽油。
3.2 埋地管道的防腐绝缘
3.2.1 内防腐由于油品的洁净度不同，油品中仍残留一些杂质，水分、微生物，前面也提到过，因为这些残留物的存在，管道内壁也会形成原电池，造成腐蚀，产生的锈片将严重影响油品质量。一般内防腐采用036耐油防腐涂料。该涂料化学稳定性好，机械性能高，不污染油品，使用方便。施工中要求对底材处理，用喷丸除锈，质量应达到国标Sa2.5级。做两道036-1底漆，再涂两道036-2面漆。按规定严格控制涂漆厚度。
3.2.2 外防腐埋地管道的防腐绝缘，一般分三级：当土壤电阻率<20Ω时采用特加强绝缘；20Ω≤当土壤电阻率<50Ω时采用加强绝缘；当土壤电阻率≥50Ω采用普通绝缘；施工中按国标除锈，采用环氧煤沥青和玻璃丝布进行防腐绝缘，其耐油性，耐细菌腐蚀性和优异的抗阴极剥离性，适用于各种环境。
4 埋地管道的电化学保护除了上述涂料防腐保护外，还可以配合牺牲阳极保护
在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀。如找出另外一些金属的电位比管道低，这些电位较低的金属失去电子而被腐蚀。保护了埋地管道，这种做法叫牺牲阳极保护。一般采用镁阳极和锌阳极。具体做法按着《埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》执行。
参考文献：
[1] 石艳柳 输油管道泄漏监测系统的研究[J].华东科技：学术版 2013，（03）.
[2] 赵晋云 郑娟 刘冰 潘腾 输油气管道设计若干问题分析[J].油气田地面工程 2012，（09）.
[3] 刘恩斌，李长俊，孙建忠，等.王化输油管道泄漏检测系统应用研究[J].石油天然气学报，2011，（04）.
[4] 王大勋，梁平，吴锡合，等.常温输油管道试验室模拟软件的开发[J].油气储运，2010，（06）.
[5] 刘恩斌，李长俊，梁党国，等.输油管道泄漏检测技术研究与应用[J].油气储运，2009，（05）.
关键词：输油管道；安全腐蚀处理；探讨
泄漏是输油管道运行中的主要故障。在输油管道运行过程中，由于腐蚀穿孔及其它外力破坏等原因，泄漏事故时有发生，给石化管道造成了巨大的经济损失。特别是有组织的打孔盗油活动严重干扰了正常的输油生产，也带来了重大安全隐患。随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和四周介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄漏污染环境，甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的，因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响，会对管道主体造成严重的腐蚀，致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测，通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价，全面掌握管道的腐蚀状况，对下一步运行提出合理化运行方案。
1 输油管道腐蚀状况阴极保护系统检测
1.1 阴极保护原理
由于金属本身的不均匀性，或由于外界环境的不均匀性，都会在金属表面形成微观的或宏观的腐蚀原电池。
1.2 钢质管道腐蚀检测手段
通常情况下，对于钢质管道腐蚀状况检测手段主要采用常规参比电极法、CIPS（密间隔电位测试）DCVG（直流电压梯度法）法三种。
1.3 输油管道不停输密间隔电位检测
密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。检测是在有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化（一般是每隔l-5m测量一个点）来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时得到ON/OFF两种管地电位。测量时在阴极保护电源输出线上串接断流器，断流器以一定的周期断开或接通阴极保护电流，从一个阴极保护测试桩开始，将尾线接在桩上，与管道连通，操作员手持探杖，沿管线每间隔大约3m测量一点，记录每个点的ON/OFF电位，得到沿管道长度方向的管对地电位间两条曲线。为了去除其他电源的干扰，直流电压梯度法（DCVG）测试技术采用了不对称的直流信号加在管道上。由一个安装在阴极保护电源阴极输端的周期定时中断器控制。
2 输油管道腐蚀种类
根据金属腐蚀过程的不同点，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
2.1 化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的O2、H2S、SO2、Cl2等接触时，在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就轻易被氧化，生成一层氧化皮，同时还会发生脱碳现象。此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。
2.2 电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气，土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有CO2、SO2、HCl、NaCl及灰尘都是不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小，但仍能电离成H+离子和OH-离子，在酸性介质的大气环境中H+的数量由于水中溶解了CO2、SO2等气体而增加。因此，铁和杂质就似乎放在含有H+、OH-、HSO3-等离子的溶液中一样，形成了原电池。铁为阳极，杂质为阴极。由于铁和杂质紧密地接触，电化学腐蚀作用得以不断进行。铁变成铁离子进入水膜，同时多余的电子移向杂质。水膜中的Fe2+离子和OH-离子结合，生成Fe（OH）2，附着在铁表面，这样铁便很快遭受腐蚀。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的。在一般情况下，假如铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，则在阳极也是铁氧化成Fe2+离子，在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子：阳极2Fe=2Fe2++4e阴极O2+2H2O+4e=4OH-，所以介质中不仅H+离子能引起金属腐蚀，含有氧时也能腐蚀。
2.3 防止地下管道的腐蚀主要有电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和微生物的腐蚀等。影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和外界介质两个方面。就金属本身来说，金属越活泼就越轻易失去电子而被腐蚀。外界介质对金属腐蚀的影响也很大，假如金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易于腐蚀。
3 输油管道的防腐一般采用如下方法
3.1 管道外防腐根据以往经验，普遍认为以红丹油性防锈漆、红丹醇酸防锈漆等作底漆。这些漆防绣性能好，与钢铁表面附着力强。施工现场用樟丹和清油现配，要把握好比例：一般按下面比例配制：樟丹56.6%、清油37.8%。另外，加汽油或煤油5.6%左右，以利调和快干。待底漆干燥后，均匀涂刷两遍面漆。面漆材料有很多种，但使用较多的为铝粉漆。铝粉漆漆膜平滑、坚韧、附着力强，并有金属光泽。施工现场配制时，其配比为：铝粉：清油或清漆：溶剂汽油。
3.2 埋地管道的防腐绝缘
3.2.1 内防腐由于油品的洁净度不同，油品中仍残留一些杂质，水分、微生物，前面也提到过，因为这些残留物的存在，管道内壁也会形成原电池，造成腐蚀，产生的锈片将严重影响油品质量。一般内防腐采用036耐油防腐涂料。该涂料化学稳定性好，机械性能高，不污染油品，使用方便。施工中要求对底材处理，用喷丸除锈，质量应达到国标Sa2.5级。做两道036-1底漆，再涂两道036-2面漆。按规定严格控制涂漆厚度。
3.2.2 外防腐埋地管道的防腐绝缘，一般分三级：当土壤电阻率<20Ω时采用特加强绝缘；20Ω≤当土壤电阻率<50Ω时采用加强绝缘；当土壤电阻率≥50Ω采用普通绝缘；施工中按国标除锈，采用环氧煤沥青和玻璃丝布进行防腐绝缘，其耐油性，耐细菌腐蚀性和优异的抗阴极剥离性，适用于各种环境。
4 埋地管道的电化学保护除了上述涂料防腐保护外，还可以配合牺牲阳极保护
在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀。如找出另外一些金属的电位比管道低，这些电位较低的金属失去电子而被腐蚀。保护了埋地管道，这种做法叫牺牲阳极保护。一般采用镁阳极和锌阳极。具体做法按着《埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》执行。
参考文献：
[1] 石艳柳 输油管道泄漏监测系统的研究[J].华东科技：学术版 2013，（03）.
[2] 赵晋云 郑娟 刘冰 潘腾 输油气管道设计若干问题分析[J].油气田地面工程 2012，（09）.
[3] 刘恩斌，李长俊，孙建忠，等.王化输油管道泄漏检测系统应用研究[J].石油天然气学报，2011，（04）.
[4] 王大勋，梁平，吴锡合，等.常温输油管道试验室模拟软件的开发[J].油气储运，2010，（06）.
[5] 刘恩斌，李长俊，梁党国，等.输油管道泄漏检测技术研究与应用[J].油气储运，2009，（05）.