摘要：当今社会的飞速发展在很大程度上非常依赖石油资源，因此做好石油资源的供给与运输工作是十分有必要的。用于石油开采的油田在输送石油时，常采用金属材质的集输管线，但由于石油演化时间极长，成分非常复杂，因此会对集输管线产生一定的腐蚀作用，再加上受到外部因素的影响，油田集输管线较易出现腐蚀穿孔的现象。本文将针对油田集输管线的腐蚀穿孔进行分析，探讨针对此问题的防治措施。

关键词：油田集输管线；腐蚀穿孔；防治措施

中图分类号：TE988.2   文献标识码：A

0  引言

石油是国家重要的能源资源，对我国综合国力的上升及社会的发展均有着重要意义。油田往往采用集输管线运输开采出石油，然而由于石油内部含有多种化合物，部分化合物具有较强的腐蚀性，因此使得集输管线的内部出现了一定程度的腐蚀。集输管线的腐蚀致使管线本身极容易产生穿孔，导致石油外流，对国家财产及环境安全均产生了一定影响，同时也使得管道设备维修维护的成本上升。因此，为保护社会发展过程中国家的能源资源不蒙受损失，同时也为实现可持续发展的战略目标，应对集输管线出现腐蚀穿孔的原因进行分析，并针对性采用相应的策略解决这一问题。

1  油田集输管线腐蚀穿孔的原因

造成油田集输管线腐蚀穿孔的原因很多，一般可分为外部因素及内部因素两大类。

1.1  油田集输管线腐蚀穿孔的外部因素

致使油田集输管线腐蚀穿孔的外部因素包括防腐层损坏、局部电流环境腐蚀及管道受土壤应力腐蚀等。

为保护油田集输管线，确保石油资源的运输，集输管线外部往往会采用防腐层的设计。聚氨酯材料同时具备保温隔热及隔绝外部环境腐蚀介质的性能，因此常被用作集输管线外部的防腐层。一旦油田管线的聚氨酯防腐层因磨损产生脱落，就无法为集输管线提供防腐保护，致使集输管线腐蚀穿孔极易形成。造成聚氨酯防腐层脱落的原因包括机械设备的碰撞摩擦、地表集输管线受风化等自然环境作用影响导致防腐层崩裂、焊接或修补处的工艺未能满足相应要求等。

当前，我国的石油集输管线多采用金属材料制成，如果外部环境存在电场（如高压输电线路、变压器或其他需要接地线的电器设备），金属材质的特性使得杂散电流极易出现，杂散电流的出现会形成对集输管线的腐蚀，多集中在管线的局部位置，且腐蚀情况较为强烈。如果管线本身某些位置存在质量缺陷，则这些质量缺陷部位易使杂散电流产生集中腐蚀，极易造成集输管线的穿孔等。

地下集输管线转向位置往往会受到较大的热应力，由于热应力与土壤应力呈正相关关系，因此这些转弯位置同样会受到较大的土壤应力，土壤应力或其他力的影响会使集输管线腐蚀加剧，从而导致该区域的集输管线腐蚀情况进一步恶化。

1.2  油田集输管线腐蚀穿孔的内部因素

导致油田集输管线腐蚀的内部因素与石油成分、冲刷作用及管材质量有关。

石油是自然界物质在地底经过数万年甚至数十万年的物理、化学反应形成的，因此石油中往往含有极为复杂的成分，部分石油中的化合物具有强烈腐蚀性，在运输过程中会对金属材质的集输管线产生强烈的腐蚀作用；其次，当前我国所使用的集输管道多为金属材质，由于流体在管道内高速运动会使管道内部产生冲刷作用，冲刷作用的强度受流体的状态影响，当流体的方向与流速发生变化时，也会使冲刷作用增强，强度过高的冲刷作用会使金属材质集输管道内壁因腐蚀形成的产物遭到破坏，从而使更深层的金属暴露在流体中，如果管道中输送的流体是石油，则石油中的腐蚀性物质会与管道深层金属产生反应，使腐蚀作用进一步加强；金属管材表面往往存在一部分非金属夹杂物，另外金属管材在焊接处较为薄弱，因此这些位置也更易发生腐蚀穿孔。

2  油田集输管线腐蚀穿孔的防治措施

由于造成油田集输管线腐蚀穿孔的因素分内外两大类，因此应针对造成腐蚀的不同因素采用不同的措施。

2.1  强化集输管线的防腐层及其保护工作

集输管线外部的防腐层对集输管线的防腐保护而言具有非常重要的意义，因此应尽力防止防腐层的破损与老化。由于聚氨酯材料强度较低，因此针对聚氨酯材料的保护可从两方面进行：

一是增加聚氨酯材料防腐层的厚度，使材料强度得到一定提升，相同强度的机械碰撞会使较薄的聚氨酯材料产生破损，但作用于较厚的聚氨酯材料时则会产生凹陷，这样就能使得防腐层虽然承受了碰撞，但整体结构并未被破坏，也未使管线暴露在外，从而继续起到管线的防腐作用，另外较厚的防腐层也能有效承受风化等自然因素影响；二是在聚氨酯防腐层外加上一层强度较高的涂层，以保护聚氨酯防腐层不受外力影响造成破损，从而保证集输管线免于受到外界因素的腐蚀。另外还应做好对集输管线的定期检测工作。

2.2  强化集输管线的材质

从造成集输管线腐蚀的原因中分析，较多原因都与集输管线的材质有关。对金属材质的集输管线而言，其本身既会与石油中的腐蚀性化合物产生反应，也会受环境杂散电流的影响产生腐蚀。因此应针对集输管线使用中面临的实际状况，通过对新型材料的开发与运用解决相应问题。如采用耐受腐蚀性较强的材料制成管线内壁的图层，从而使集输管线在内部不易与石油中的腐蚀性化合物形成反映；或是在集输管线制造过程中加入绝缘的金属元素，将杂散电流对管线的影响降到最低；又或者在铺设集输管线时，对铺设深度及铺设线路进行深入的研究调查，优化相关铺设方案，将土壤应力对管线的影响降到最低。但最重要的还是要确保管线质量达到相应的国家标准，在购置集输管线材料时需向厂家索要相关的合格证明，并对管线材质进行检测，使用符合要求的管线进行运输线路的铺设。

2.3  采用阴极保护

阴极保护主要解决集输管线面对的杂散电流腐蚀问题。其实质是使集输管线的阳极变成阴极，从而提升集输管线的防腐性能。阴极保护主要有两种方式，一种是对集输管线进行外加电流实施阴极保护，另一种则是牺牲集输管线的阳极，通过在管道外部运用电位更负的金属作为管道外涂层，以使其与构成管道的金属发生反应并最终将管道的阳极变为阴极。阴极保护能够有效防御杂散电流的腐蚀，从而为集输管线起到很好的防腐作用。

2.4  使用非金属集输管线

相比金属材质管线，非金属管线在防腐性上拥有更多优势，另外非金属管线的材质比金属管线而言具备更高的可塑性。就现在实际发展情况而言，非金属管线在某些油田得到了大量运用。但要使用非金属管线代替传统的金属管线，在施工过程中要注意温度和压力等影响因素，并制定详细的施工计划，做好管线的选型工作，以免因选型不当造成泄漏事故发生。此外，由于非金属管线在强度上不如金属管线，因此具体施工中应注重对非金属管线的保护，避免使管线受到机械损伤，确保铺设流程按照相应要求进行，以使非金属材质管线的作用得到最大限度发挥。

3  结语

综合上述情况来看，造成石油集输管线腐蚀穿孔的原因多种多样，较为复杂，但多数与集输管线环境及管线材质有很大关系。因此，在铺设集输管线的过程中，应考虑到环境对管线造成的影响，尽力排除不利因素，同时应强化对管线材质的研发与升级，强化对集输管线的管理，以确保油田的输送工作能够正常进行，为国家创造更多的经济价值。

参考文献：

[1]韦继福.油田的集输管线的腐蚀原因及防腐措施的探索[J].化学工程与装备，2018(8):91.

[2]王越，韩淑兰.浅析油田集输管线的腐蚀原因及防腐措施的探索[A].中国化工贸易，2015(10):70.

[3]程振博，陈涛，刘世贤.油田集输管线的腐蚀原因及防腐措施的研究[A].油田管理，2019(11):198.

[4]李江龙.油田集输管线的腐蚀原因及对策研究[B].理论广角，2018(39):362.

作者简介：阿依夏木·牙克甫（1974-），本科学历，工程师，研究方向：研究方向油田化学。

收稿日期：2020-04-13