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[摘 要]近年来，长输油气管道的防腐保温技术及优化设计问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了输油管道腐蚀因素，分析了长输油气管道的防腐措施，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就长输油气管道防腐保温的优化设计问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]长输油气管道；防腐；保温；优化
中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0348-01
1 前言
作为长输油气管道应用中的一项重要方面，对其防腐保温技术及优化设计的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对防腐保温技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。
2 输油管道腐蚀因素
埋地钢质输油管道是现在长距离石油运输的主要方式。而腐蚀是钢质管道主要的破坏形式。为了保证输油管道的正常使用和寿命，应研究埋地钢质输油管道发生腐蚀破坏的机理，从而找到输油管道防腐的技术措施。管道的腐蚀环境主要有：大气腐蚀、土壤腐蚀和水腐蚀等。
首先谈大气腐蚀，在大气中的水、氧、二氧化碳等物质作用下而引起的腐蚀，叫大气腐蚀。在工业大气中，液膜常常程酸性，这时可能产生氢去极化腐蚀，由于氧极易达到阴极，所以氧的去极化作用仍然是主要的。
其次谈土壤腐蚀，土壤中含有水份和能进行离子导电的盐类存在，使土壤具有电解质的特征；由于外界漏电的影响，土壤中有杂散电流通过地下金属管道，因而发生电解作用。电解电池的阳极是遭受腐蚀的部位；土壤中细菌作用所引起的腐蚀称为生物腐蚀。
最后谈水腐蚀，水是石油的天然伴生物。水对金属设备和管道会产生严重的腐蚀，尤其是含有大量杂质的油田水腐蚀性更大，其中重要的是氢化物，常见的腐蚀物质是水中溶解的氧气、二氧化碳、硫化氢等气体，以及硫酸盐还原菌等微生物。
3 长输油气管道的防腐措施探讨
3.1 适当使用缓蚀剂
缓蚀剂是一种腐蚀抑制剂，很少的用量就能够对金属起到保护的作用，缓蚀剂有阳极缓蚀剂也有阴极缓蚀剂，阳极缓蚀剂大多数为无极强氧化剂，它们所发挥的作用是形成一种保护膜，金属表面阳极区和金属离子发生反应形成的一种化合物，这种保护膜可以防止金属在水中被溶解。阴极缓蚀剂是一种化学药剂，阴极型缓蚀剂能够使金属表面阴极区与金属离子发生反应，其反应化学物沉积成金属的保护膜可以抑制金属的被腐蚀速度。腐蚀剂除了阳极型和阴极型的腐蚀剂外还有其他种类的腐蚀剂，如混合型的腐蚀剂，是一种有机缓蚀剂，能够吸附在金属表面，防止水和水中溶解氧与金属反应，防止金属被腐蚀。根据不同的金属类型和铺设管道所处的不同的地理环境适当使用不同的添加剂。
3.2 添加管道保护层
防止管道腐蚀可以采用添加一种保护层，最常用的措施是在管道的表面涂上一层防腐材料，这种防腐材料就像一种油漆膜，牢牢的贴附在金属的表面，这种保护层可以隔绝金属与外界的接触，从而隔绝了金属与外界元素的一切化学反应，抑制了金属被再腐蚀的可能，这种涂层的方式，对金属起到了防护的作用，涂层保护类型有众多种类，比较常用的材料有酚醛树脂、瓷漆、聚乙烯等，涂层材料的选择同样需要根据不同管道类型和管道所处的地理环境的不同来进行科学的选择，从而达到防止管道再腐蚀的最佳效果。
3.3 管道材料的及时更换
管道材料质量的优劣直接关系到油气输送的顺利程度，對于某些严重被腐蚀的管道必须及时的更换以避免人、财、物的浪费和损失，管道材质的选择应选择不锈钢、抗腐蚀性强的材质，对于这些管道材料的选择应符合一定的标准，管道材料很重要的一个指标是碳量的含量，碳含量的高低直接影响到管道的抗塑性和抗腐蚀性，如不锈钢管道材质的选择其碳的含量要低于0.15%的标准，根据不同的腐蚀条件的严重程度可以采用不同元素含量的管道材料。
4 长输油气管道防腐保温的优化设计
4.1 前期调研及方案比选
一般来讲，在设计长输管道工程前期，应注重现场环境系统评价工作，为设计优化方案，保证工程量的准确性提供内容齐全、深度满足要求的基础资料。在具体工作中，主要了解工程沿线的地形地貌、土壤电阻率等与本专业设计相关的参数，掌握工程投资和偿还年限、工程所在地热能价格。设计时，要论证多种方案，不能生搬硬套标准、规范，不能单一考虑保温结构的经济性或可靠性，应综合技术、经济等因素比较保温材料的技术可靠性、施工工艺、使用寿命、成本等，以确定最优的方案。
4.2 防腐层和阴极保护优化设计
新建管道涂层的选择不单纯是管道防腐的投资，而要考虑环境的适应性，环境保护要求，以及寿命期内费用全分析（包括涂层材料费、涂装费、运费、维修保养、更换大修等多方面的考虑），主要涉及以下几方面的内容，即环境评价的作用及内容、涂层选择的基本原则、涂层选型与结构设计、补口材料与工艺和经济分析。不同地质条件下的涂层结构应根据管道沿线腐蚀性环境的调查、分析和测试结果来最终确定。
4.3 保温层经济厚度计算
长输管道的保温效果不仅与保温材料的類型和合理的保温结构有关，还取决于保温层的厚度。保温层越厚，管路热损失越小，越节约能源；但厚度加大，保温结构造价则提高。保温层厚度应在管道保温热力计算的基础上，按照技术经济分析得出的“经济保温厚度”确定。
我国对油气资源的需求量正不断增加，带动了众多油气长输管道的建设和发展，这也对管道防腐保温技术提出了更高的要求。因此，在长输管道的设计建设中，仍然需要进一步研究和开发，进一步优化防腐保温的结构设计，并充分考虑设计的可靠性与经济性的统一。
5 结束语
综上所述，加强对长输油气管道防腐保温技术及优化设计的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的长输油气管道防腐保温技术及优化设计过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 刘丽，万仕平.卫星遥感技术在油气长输管道勘察设计中的应用[J].天然气与石油.2016（10）：60-62.
[2] 张岗虎，王德平，鲁鹏娟+西部管道工程的“4M1E”管理[J].石油工程建.2017（01）：115-116.
[3] 潘家华.未来十年我国油气管道用钢管发展中的几个课题[J].焊管技术.2016（09）：88-89.
[关键词]长输油气管道；防腐；保温；优化
中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0348-01
1 前言
作为长输油气管道应用中的一项重要方面，对其防腐保温技术及优化设计的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对防腐保温技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。
2 输油管道腐蚀因素
埋地钢质输油管道是现在长距离石油运输的主要方式。而腐蚀是钢质管道主要的破坏形式。为了保证输油管道的正常使用和寿命，应研究埋地钢质输油管道发生腐蚀破坏的机理，从而找到输油管道防腐的技术措施。管道的腐蚀环境主要有：大气腐蚀、土壤腐蚀和水腐蚀等。
首先谈大气腐蚀，在大气中的水、氧、二氧化碳等物质作用下而引起的腐蚀，叫大气腐蚀。在工业大气中，液膜常常程酸性，这时可能产生氢去极化腐蚀，由于氧极易达到阴极，所以氧的去极化作用仍然是主要的。
其次谈土壤腐蚀，土壤中含有水份和能进行离子导电的盐类存在，使土壤具有电解质的特征；由于外界漏电的影响，土壤中有杂散电流通过地下金属管道，因而发生电解作用。电解电池的阳极是遭受腐蚀的部位；土壤中细菌作用所引起的腐蚀称为生物腐蚀。
最后谈水腐蚀，水是石油的天然伴生物。水对金属设备和管道会产生严重的腐蚀，尤其是含有大量杂质的油田水腐蚀性更大，其中重要的是氢化物，常见的腐蚀物质是水中溶解的氧气、二氧化碳、硫化氢等气体，以及硫酸盐还原菌等微生物。
3 长输油气管道的防腐措施探讨
3.1 适当使用缓蚀剂
缓蚀剂是一种腐蚀抑制剂，很少的用量就能够对金属起到保护的作用，缓蚀剂有阳极缓蚀剂也有阴极缓蚀剂，阳极缓蚀剂大多数为无极强氧化剂，它们所发挥的作用是形成一种保护膜，金属表面阳极区和金属离子发生反应形成的一种化合物，这种保护膜可以防止金属在水中被溶解。阴极缓蚀剂是一种化学药剂，阴极型缓蚀剂能够使金属表面阴极区与金属离子发生反应，其反应化学物沉积成金属的保护膜可以抑制金属的被腐蚀速度。腐蚀剂除了阳极型和阴极型的腐蚀剂外还有其他种类的腐蚀剂，如混合型的腐蚀剂，是一种有机缓蚀剂，能够吸附在金属表面，防止水和水中溶解氧与金属反应，防止金属被腐蚀。根据不同的金属类型和铺设管道所处的不同的地理环境适当使用不同的添加剂。
3.2 添加管道保护层
防止管道腐蚀可以采用添加一种保护层，最常用的措施是在管道的表面涂上一层防腐材料，这种防腐材料就像一种油漆膜，牢牢的贴附在金属的表面，这种保护层可以隔绝金属与外界的接触，从而隔绝了金属与外界元素的一切化学反应，抑制了金属被再腐蚀的可能，这种涂层的方式，对金属起到了防护的作用，涂层保护类型有众多种类，比较常用的材料有酚醛树脂、瓷漆、聚乙烯等，涂层材料的选择同样需要根据不同管道类型和管道所处的地理环境的不同来进行科学的选择，从而达到防止管道再腐蚀的最佳效果。
3.3 管道材料的及时更换
管道材料质量的优劣直接关系到油气输送的顺利程度，對于某些严重被腐蚀的管道必须及时的更换以避免人、财、物的浪费和损失，管道材质的选择应选择不锈钢、抗腐蚀性强的材质，对于这些管道材料的选择应符合一定的标准，管道材料很重要的一个指标是碳量的含量，碳含量的高低直接影响到管道的抗塑性和抗腐蚀性，如不锈钢管道材质的选择其碳的含量要低于0.15%的标准，根据不同的腐蚀条件的严重程度可以采用不同元素含量的管道材料。
4 长输油气管道防腐保温的优化设计
4.1 前期调研及方案比选
一般来讲，在设计长输管道工程前期，应注重现场环境系统评价工作，为设计优化方案，保证工程量的准确性提供内容齐全、深度满足要求的基础资料。在具体工作中，主要了解工程沿线的地形地貌、土壤电阻率等与本专业设计相关的参数，掌握工程投资和偿还年限、工程所在地热能价格。设计时，要论证多种方案，不能生搬硬套标准、规范，不能单一考虑保温结构的经济性或可靠性，应综合技术、经济等因素比较保温材料的技术可靠性、施工工艺、使用寿命、成本等，以确定最优的方案。
4.2 防腐层和阴极保护优化设计
新建管道涂层的选择不单纯是管道防腐的投资，而要考虑环境的适应性，环境保护要求，以及寿命期内费用全分析（包括涂层材料费、涂装费、运费、维修保养、更换大修等多方面的考虑），主要涉及以下几方面的内容，即环境评价的作用及内容、涂层选择的基本原则、涂层选型与结构设计、补口材料与工艺和经济分析。不同地质条件下的涂层结构应根据管道沿线腐蚀性环境的调查、分析和测试结果来最终确定。
4.3 保温层经济厚度计算
长输管道的保温效果不仅与保温材料的類型和合理的保温结构有关，还取决于保温层的厚度。保温层越厚，管路热损失越小，越节约能源；但厚度加大，保温结构造价则提高。保温层厚度应在管道保温热力计算的基础上，按照技术经济分析得出的“经济保温厚度”确定。
我国对油气资源的需求量正不断增加，带动了众多油气长输管道的建设和发展，这也对管道防腐保温技术提出了更高的要求。因此，在长输管道的设计建设中，仍然需要进一步研究和开发，进一步优化防腐保温的结构设计，并充分考虑设计的可靠性与经济性的统一。
5 结束语
综上所述，加强对长输油气管道防腐保温技术及优化设计的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的长输油气管道防腐保温技术及优化设计过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 刘丽，万仕平.卫星遥感技术在油气长输管道勘察设计中的应用[J].天然气与石油.2016（10）：60-62.
[2] 张岗虎，王德平，鲁鹏娟+西部管道工程的“4M1E”管理[J].石油工程建.2017（01）：115-116.
[3] 潘家华.未来十年我国油气管道用钢管发展中的几个课题[J].焊管技术.2016（09）：88-89.