石油油气管线腐蚀防腐措施

腐蚀防腐措施石油油气管线

1、选用耐腐蚀性好的管材

而油气管线长，管线寿命长，但合金钢管材的价格高，使用抗腐蚀合金管材的防腐蚀效果好，可在腐蚀环境恶劣由此一来将大大增加成本，因此耐腐蚀性管材应选择性使用，覆盖面广，的管线区段重点使用。

、添加缓蚀剂（电火花检测仪）2

从而显著降能和金属表面发生物理化学作用，形成保护层，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂，适应性强和效率高等优添加缓蚀剂不需要改变金属挂件的性质，具有经济、低金属的腐蚀。点。对于油管内表面腐蚀，可在不更换现有管材的情况下使用专用缓蚀剂来控制腐蚀。

、涂层保护（涂层测厚仪）3

可直接将金属与腐蚀介质分离开，在金属表面形成抑制腐蚀的覆盖层，通过相应的工艺处理，从而达到防腐的效果。

科电公司专业生产电火花是一种常见的腐蚀失效形式。大气腐蚀广泛存在油气输送管线中，检漏仪DJ-6系列能够检测耐腐蚀、透气性和渗水性有要求，附着力要求良好。

管道防腐测的快速检测技术，防腐层腐蚀状况尤其是对防腐层破损点的精确定位并及时修补，是管道业主最为关心的问题。有电压法和电源法两个原理。

燃料油管线的腐蚀原因及其防腐对策

一、油气田的腐蚀原因造成这些地下16MN钢等钢质管道。地下燃料油输送管道所采用的材质大多为A3钢和种。钢质管道腐蚀的原因主要有以下3处于土壤、地下水的环境作用之下。土壤具有多孔。钢质管埋人地下之后, 电化学腐蚀即便肉眼看上去是干燥的情况也还会有水以分子状态吸附在土, 极易吸收地下水, 有时性,铁便由原子态, 壤的孔隙或表面而地下

水中有溶解氧的存在, 当溶解氧与管壁窦属作用时在水的作用下生成了氢氧根。在地下水及其, , 氧在获取了铁释放出来的电子后变成离子态这种腐蚀过发展成为蚀坑, 铁不断地溶解, 由此造

成管壁局部减薄, 溶解氧的不断作用下,

导致管道腐蚀漏油事故, 程的不断发生与发展, 最终在管壁上形成一系列不同深度的蚀坑的发生。直流沿规定回路以外流动的电流称杂散电流。特别是直流电气化铁道、杂散电流腐蚀。都高压直流电系统中的雄地极等等, 直流焊机接地极、有轨电车铁轨、直流电解设备接地极、, 是大地中直流杂散电流的来源。直流杂散电流对埋地金属管道的腐蚀具有电解腐蚀的特点专业文档供参考，如有帮助请下载。．

一定会在但杂散电流进人管道金属壁之后, , 管道不遭受腐蚀, 在直流杂散电流流人的部位管道因而腐蚀速率快, , 管道金属发生电溶解, 管道的某一部位离开管道, 在它离开的地方, 穿孔的

速度会更高。因此2~10mm/a ,如果杂散电流的强度足够大, 穿孔的速度一般可达一务必引起充分注, 杂散电流的腐蚀危害远远大于由于土壤、地下水引起的自然腐蚀的危害意。管道的电化, 在缺氧的条件下, 也就是氧难以进人、或完全隔绝氧的情况下细菌腐蚀。可以使土壤、地下水中, 但在这种条件下, 由于硫酸盐还原菌的活动学腐蚀似乎应该停止,

硫原子和氢离子都会在管壁造成严重的腐, 的硫酸盐还原成硫离子, 从而造成土壤的酸化这是

为什么会在淤泥、沼泽地处管道时常发生严重腐蚀的根并具有相当大的腐蚀速度。蚀,

而是其中, , 管道的腐蚀往往并不是上述因素单一作用的结果本原因之一。但值得指出的是的多个因素协同作用的结果。例如交变应力。前苏联西伯利亚某, , 有时还有其它的特殊因素除上述个主要原因之外使管道, , 这种交变应力作用在管道上地下管线位于铁路近旁, 火车的通过使大地产生震动造, , 酿成了火灾和人员伤亡事故, 加速了管道的腐蚀, 最终导致管道破坏产生

了腐蚀疲劳必须因地制宜地确定防腐消除事故隐患, 成了重大经济损失。因此, 为避免地下管线腐蚀,

用最少的经济投人取得最大限必须考虑其经济性和有效性, 措施。在指定各种防腐措施时,

度的管道安全运行。

3种。二、常用的防腐措施有以下以及其它原因造成的既然地下管道的电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和细菌腐蚀, 防腐层。如果那么, , 从而提供了腐蚀发生与发展的必要条件, 腐蚀都是由于腐蚀介质与管道相接触地下燃, 使其不与管壁接触, 管道的腐蚀问题定会得以彻底根治。因此能够隔绝腐蚀介质,

可供选择的防腐层, 料油管线必须采取防腐层, 以期切断腐蚀的通路。随着科学技术的发展有石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末、胶粘带、泡沫夹克等等。这, 种类繁多些防腐层一般都具有如下性能与管道表面的粘结性好电绝缘性能好良好的化学稳定性吸水、从而能, , 能够适应输送介质和环境的温度变化等等透水性小足够的机械强度较好的塑性另一方面必须考虑造, , 一方面要考虑其性能有效地隔绝腐蚀介质。在选择、确定防腐层时, 石油沥价。从性能、价格比来考虑并且可以根据土壤腐这是因为它的造价低, 青玻璃布结构的防腐层往往成为首选

的防腐层。在预即使性能再好的防腐层, 蚀性的差异、管道穿越环境的不同而选用不同的等级。但是,

在破制、运输、搬卸、下沟、回填的过程中都难免发生防腐层的破损,

仅靠防腐层来防止地下管道的, , 损与缺陷处形成露铁点腐蚀就会从这里发生和发展。因此辅以阴极保护的防腐措施。, 必须在此基础上, 腐蚀是不可能达到理想状况的在这些部位我们可以不必, , 完好的防腐层可以彻底隔绝腐蚀介质阴极保护。如前所述腐蚀介质与管道相接在这些部位, 担心地下管道的腐蚀问题反之, 防腐层总有破损和缺陷,

也是溶, 腐蚀一定会发展。从前面的分析可以看出, 铁的腐蚀过程是铁失去电子的过程触,

不是由使溶解氧所得到的电子, , 解氧得到电子的过程。如果我们向地下管道提供直流电流, , 铁不失去电子也就不会发生腐蚀那么而是由我们提供的直流电流供给管道的铁所供给, ,

从而防止了管壁的腐蚀。向管道提供一定的直流电流的防腐措施就是阴极保护。专业文档供参考，如有帮助请下载。．

即外加电流阴, 向管道提供电流的方式有2种：一种是借助外部电源整流器、恒电位仪

即牺牲阳极的阴极保护。, 极保护。另一种是借助比较活泼的金属镁合金、锌合金、铝合金种方式是否使管道达到了保护的判定标准2种方式各有利弊, 应视管道的具体情况选定。2下, （相对于铜、硫酸铜参比电极那就是, , 只要使管道的管、地电位达到了-0.85v是相同的在防腐层的破损与缺, , 那么或者通电后, 使管道的电位产生-300mv的负偏移同）或更甚,

肯定不会明显发, , 但管道的腐蚀速度可以忽略不计陷处的金属管壁尽管与腐蚀介质接触单靠其中的哪一, , 埋地管道同时采取防腐层和阴极保护措施才是安全的、可靠的展。因此个还可以有效地防止硫地下水的腐蚀户外, 都不是充分有效的。阴极保护除了可以防止土壤、可发现某些管段存在硫酸盐还原菌的腐蚀, 酸盐还原菌的腐蚀。如架通过土壤腐蚀性评价,

便可有效地抑制细菌腐蚀。把管、地电位调到一,

即便是管段周围存在如果埋地管线的防腐层有足够的绝缘性能, 杂散电流的排流保护。防腐层总是难免存从而造成管道的腐蚀以至穿孔。问题是, , 也不会进出管道, 着杂散电流防腐层也有老化、性能下降的问题。在这种情以及随着管线服役期的延长, 在破损、缺陷, 就势必会引起杂散电流腐蚀。, 如果管道周围存在杂散电流, 况下如果我们采取技术措, 如前所述, 杂散电流造成的腐蚀发生在杂散电流离开管道的部位

就不会造成管壁的电, , 那么不让杂散电流直接从管壁上离开施, , 而是通过别的途径离开也不

会造成腐, , 或者杂散电流直接返回愤线解腐蚀, 而将腐蚀转移到我们所加的设施上蚀。强制排流排除杂散电流、减少其对管道的危害的措施主要有种即直接排流、极性排流、

排流保护效果究竟采取那种方式最经济、最有效需要通过现场测量来确定。和接地式排流。在管道运行由于杂散电流的腐蚀对埋地管道造成的危害很大, 的评定指标因排流方式而异。以便, 以及是否超过了有关标准规定的警戒指标, 必须注意判断杂散电流存在与否, 管理中防患于未然。于及时采取排流措施,

安装绝缘法兰、均压线、电屏蔽、加套管还可综合运用诸如除了上述的防腐措施之外,

这些措施一定会有效地控制腐蚀的发展。等防腐措施,

一：防腐措施、工程塑料等材质、管道外表面刷沥青防、供热管道防腐一般利用耐腐蚀材料，如：PVC1 腐、非埋地管道刷防绣漆，刷银粉等。油田管线一般采用防腐采用外加电流阴极保

护技术和投加缓蚀剂内保护防腐技术措施。2、外加电流阴极保护法是一种常见的管道、设备

外防腐保护措施，被广泛应用到油田、化工、在构筑物上为了防止绝缘设备另一侧邻近段的腐蚀，城建等领域，并取得良好的防腐效果。为了防止盐水这靠近未被保护部分的被保护部分使用一种绝缘电阻特别高的覆盖层来解决。在未保护的一端使用带有绝缘接头内部涂有覆盖层的绝缘管段类低电阻率的流体加速腐蚀，来解决。、有的油田强腐蚀油区应用了玻璃钢材质的管道，但不耐外力的冲击力、和高温。有的管3以防止焊接时损伤内防内有衬套，道设计成内防为玻璃鳞片，管线接口为涨管式接口焊接，专业文档供参考，如有帮助请下载。．

外部仍使用碳钢的管道，的高防腐的合金，有的采用内壁用1mm玻璃鳞片涂层。效果一般。应该是成熟的工艺。：最有效的方法是防腐涂层法：主要针对酸性油气田集输管道的腐蚀，与采用耐蚀合金管4实可以在有效控制集输管线腐蚀的同时，道相比，采用碳钢管道和防腐涂层相结

合的技术，环氧涂料是一种应用时间最长、在我国石油天然气行业中，现降低成本，延长管道使用寿命。最广泛的管道防腐涂料，包括管道内环氧防腐涂层和管道外环氧沥青防腐涂层。下面简介施工工艺：表面除油和清洗，除管道内表面的氧化皮、锈层、焊药残渣、油污、水分及其他杂质。包a:常用涂装施工方法包括刷涂、辊涂、离心喷涂、压缩空涂装施工:括除锈酸洗和磷化等。b:管道内表面防腐涂层挤涂工艺：钢管内表面清洁和表面气喷涂、高压无气喷涂和挤涂等。c:清管管道焊接和焊缝检测———车间底漆涂装———管道运输施工———处理———环通热

风固化——————环氧中间漆挤涂——————环氧底漆挤涂———通热风固化底涂是防腐

环氧防腐涂层底涂：———涂层检测验收。d:通热风固化氧防腐面漆挤涂———质量检测和安全环e:蚀的最重要的保护层，一般可涂两层，包括车间底漆和环氧防腐底漆。施工时制作:涂层光

滑平整、饱满、均匀，无折皱、起泡及流痕。(2)粘结力保控制(1)外观:参见美国标准(的试片

做破坏性检查，包括画圈法、切口法和拉伸剪切强度试验法直流电火花检查，对加强2000V:对

普通级防腐涂层采用—83)。(3)针孔检查AST2MD1002 测厚仪做无损测厚检查。(4)厚度检查:

用级防腐涂层采用5000V直流电火花检查。此工艺可较好地解决管道内表面涂层的均匀性和弯

头处涂敷的难题，确保内涂层的完整

对管道焊有效提高管道的防腐性能和寿命；但该方法的主要缺陷在于施工技术较复杂，性，接工艺和水平也要求很高。再用镀锌细铁丝缠绕，外,二：保温措施：供热管道保温多施工工艺用

岩棉或硅酸铝保温管包镀锌薄铁皮。油田管线一般温护是包裹泡沫塑料加缠玻璃丝布。

刷防腐漆后在刷银粉，用磨光机打磨后刷漆，防腐措施，一般是在停车或确定安全的情况下，若管道内介质属于易冷凝保温措施，若不能抛光，只好在原有的基础上再刷不过效果不好。在或粘稠的介质则需要沿着管道加装伴热线，因蒸汽伴热施工简单防爆型好得到大量应用，通过用铁丝固定好后，外部通过镀锌铁皮固定，测试完伴热管后在在管道上铺设保温延绵，子母螺钉实现连接，如果时间长久外包铁皮氧化生锈可以刷银粉来防腐并可起到美观的作用。岩棉或硅酸铝保温管外壁保温用.但效果好比如喷锌..成本高一点..内壁铁丸喷砂后金属喷涂或做树脂玻璃钢保护.壳,再用沥青防潮卷材包扎和镀锌细铁丝缠绕，外包镀锌薄铁皮或铝皮 .. 层

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管线的防腐与保温对于这个问题我们可以从两个方面讨论，第一是管线的防腐，第二是管线的保温，下

面我们将从这两个发面加以讨论，并重点以石油管道的防腐与保温为例子加于讨论：管线的防腐及措施 1.

一、防腐的重要性

不论管线及阀门管道是铺设管线及阀门管道常见的腐蚀是碳钢和低碳合金钢的腐蚀。在地上、地下或水下（包括海底），都要受到外界空气、土壤、水（特别是海水）对管线及外界空气特别是当空气阀门管道外壁的腐蚀，以及输送介质对管线及阀门管道内壁的腐蚀。将产生化学腐蚀。地下土壤也能产生化学腐蚀，地中含有二氧化硫、硫化氢等有害气体时，下杂散电流还能产生电化学腐蚀。海水是含有多钟盐类的电解质溶液，另外还含有溶解氧、还会产生海洋生物，其电阻率很小，故腐蚀速度比在土壤中快得多。在某些缺氧得土壤中，由厌氧细菌引起得细菌腐蚀。另外还有由金属表面产生物理溶解引起的物理腐蚀。

在国民经济和国防各部门中，每年都有大量金属构件和设备因腐蚀而损耗。据文献介

年不完全统2000年代，全世界每年因腐蚀而损耗的金属达601亿吨以上。据绍，20世纪％。6GDP）的计，我国当年因腐蚀造成的损失达5000多亿人民币，约占当年国民生产总值（随着科学技术的进步，各种防腐蚀措施的采用，近年因腐蚀造成的经济损失有新的下降。特别是天燃气管还可能引起火灾，不仅会造成油、气的跑漏损失，管道和油气储罐的腐蚀，道和储罐还可能引起爆炸；不仅会带来巨大的经济损失，而且会威胁人身安全、污染环境。因此阀门管道工程的防腐是极为重要的。二、保温是技术和节能的需要石化工业产品中特别是原油的输送，必须加热到一定温度，以免温度太低粘度剧增，

为了减少沿程的阀门管道散不利于输送，为此应对油品适当加热。增加阀门管道输送阻力、为了防止到达输送管道应进行保温。精矿浆和煤浆等长距离输送管道，热以降低加热能耗，各种明设管道跨越沟谷输送管道也应进行保温，如果需要还应进行加热。末端后浆体结冰，天然气的气质标准不允许有游离水，为防止停机时间过长时结冰，应进行伴热保温。河流时，不允许内壁结露，某些冷介质输送管道例如制冷管道和室内地下水管道，不允许外壁结露，也应进为防止表面温度过高而烫伤操作员，也应进行保温。某些加热设备例如原油加热炉，行保温，使表面温度不超过60℃。这样既保护了操作员，也节约了燃料消耗。保温层的厚度越大，投资越大，但热耗越小；反之保温层的厚度越小，投资越小，但

对于不允许管道内壁结露的天然气管道和不允许管道外因此存在经济厚度问题。热耗越大，壁结露的冷介质管道，其保温层厚度决定于不结露的需要。

管道运输正常运行的保温属于稳定热工计算问题，停机后的保温属于非稳定热工计算问题。一般采用伴热保温措施，以确保冷却后的最低温度不低于允许的最低温度。

三、金属腐蚀的防护

1．腐蚀机理因此化学腐蚀主要是氧化作用。硫化氢等有害气体，由于外界空气中很少有二氧化硫、CO2O2及另外大气中含有水蒸气，他会在金属表面冷凝形成水膜，水膜能溶解大气中的表面金属成分、等其他介质，使金属表面发生电化学腐蚀。大气中金属的腐蚀受大气条件、形状、朝向、工作条件等因素影响而不同，其中主要是大气条件。在没有湿气的情况下，很％，腐蚀速度就会迅速上升。多污染物几乎没有腐蚀性，但相对湿度超过80专业文档供参考，如有帮助请下载。．

表中列出几种常用金属在不同腐蚀环境的平均腐蚀速度供参考。

常用金属在不同腐蚀环境的平均腐蚀速度

管道运输工程中的管道和金属结构件主要是碳钢和低碳合金钢，必须采取可靠的防腐

措施。

2．腐蚀因素管道运输工程不论是明设还是埋设，很容易形成腐蚀原电池。影响腐蚀的因素主要有：空气湿度：空气中存在一定水蒸气，它是腐蚀的主要因素。空气湿度越高，金属越1）（容易腐蚀。环境腐蚀介质的含量：腐蚀介质含量越高，金属越容易腐蚀。（2）土壤中杂散电流的强弱：埋地管道的杂散电流越强，金属越容易腐蚀。对土壤腐蚀）（3 个因素有：性影响较大的4．土壤电阻率：土壤电阻率直接受土壤颗粒大小、含水量、含盐量的影响，应由工程地质a 勘察报告给出土壤的电阻率。如下表给出了土壤腐蚀性与土壤电阻率的关系：

土壤腐蚀性与土壤电阻率的关系

．土壤中的氧：土壤中含氧量与土壤的湿度和结构有关，干燥土壤的含氧量多，潮湿土壤b其含氧量的含氧量少。湿度和结构不同，其含氧量可能相差很大，土壤的湿度和结构不同，可能相差几万倍，这些都会形成氧浓差电池腐蚀。中间。我国北方土壤多略偏碱性，7.56～值在c．土壤的pH值：多数土壤显示中性，pH之间，～9.57.5南方土壤多略偏酸性。从土壤类型看，碱性砂质粘土和盐碱土pH值多在～腐植土和沼泽土pH值在36之间，属于酸性。一般说，酸性土壤的腐蚀性强。．土壤中的微生物：土壤中的微生物对金属的腐蚀有很大影响，主要为厌氧的硫酸盐还原d其中以硫酸盐还原菌危害最甚。对沼泽地带、硫酸盐类型的铁细菌等，菌和好氧的硫杆菌、土壤，要特别注意微生物的作用，在这种条件下阴极保护负电位要提高-100mV。

3 ．外防腐绝缘层防腐绝缘层的质量要求1（）使其与各种腐蚀性介质隔绝，将防腐涂料均匀致密地涂覆在经除锈的金属管道外表面，消除电化学腐蚀电池的电路，是管道外防腐最基本的防腐措施。金属表面涂刷各种涂料后，经固化形成的涂料膜，能够牢固地结合在金属表面上，使其与外界环境严密隔绝。（2）防腐绝缘层应具备下述性能和技术要求：．有良好地稳定性 a 1）耐大气老化性能好；专业文档供参考，如有帮助请下载。．

化学稳定性好；2）耐水性能好，吸水率小；3）有足够的耐热性，确保在使用介质温度和最高气温下不变形、不流淌、不皱皮、不易4）

老化；

耐低温性能好，在堆放、运输和施工后，防腐涂料不龟裂、不脱落。5）．有足够的机械强度 b 有一定的抗冲击强度，以防止由于搬运中碰撞和土壤压力而造成损伤；1）

有良好的抗弯曲性，以使在管道施工时不致因弯曲而损坏；2）

有较好的耐磨性，以防止在施工中受外界摩擦而损伤；3）

针入度须达到足够的指标，以便使涂层能抵抗较集中的负荷；4）

5）与管道有良好的粘结性和附着力。c．有良好的电绝缘性防腐层的电阻不小于100000Ωm2；1））耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准。2 d．防腐层应具有

耐阴极剥离强度的能力e．防腐层破损后易于修补f．抗微生物侵蚀性能好g．不透气、不透水，容易干燥凝固

选择防腐涂料时，应考虑下述因素：（3）a．管道运行的介质温度和施工、生产过程中的环境温度；

．管道通过地区的土壤性质；b ．防腐涂料的装卸和储存条件；c ．防腐涂料性能是否符合标准要求（是否合格），性能是否优良； d ．施工工艺是否先进； e f．防腐涂料的价格和施工费用情况。4．钢材的表面处理）钢材表面状态的影响（1钢材表面处理防腐质量的好坏取决于防腐涂料与钢材的附着力，而附着力取决于除锈质量。有利于顺利进增加钢材与涂膜之间的附着力；③的目的是：①提高钢材的防腐能力；②延长涂膜的耐久性。行涂装作业，保证涂膜质量，以最大限度地发挥涂料防腐性能；④

在相同条件下涂装前不同表面处理方法对涂装质量有较大影响。如采用相同底面配套漆膜，经两年曝晒后，其漆膜锈蚀的情况如表所示。

不同表面处理的漆膜锈蚀情况

）（2 钢材表面除锈质量等级标准）是参照美国我国原石油部制定的《涂装前钢材表面预处理规范》（SY/T 0407-1997 钢结构的质量等级制定的，其质量等级标准如表所示。

钢材表面除锈质量等级标准

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钢管表面处理方法有手工除锈、机械除锈、喷（抛）除锈、火焰除锈、化学除锈多钟

方法，可根据不同的施工要求和条件选择使用。

5．管道外壁防腐蚀层

年代以来，由于油气长输管道向极地、海洋、冻土、沼泽、沙漠等严酷环世纪70 20各国都着眼于发因此在管道防腐材料研究中，境延伸，对防腐层性能提出了更严格的要求，稳定的化学性能和较物理性能、展复合材料或复合结构。强调防腐层具有良好的介电性能、宽的温度适应性能等，满足防腐、绝缘、保温、增加强度等多种功能要求。

常用外壁防腐蚀层1（）

．各种外壁防腐蚀层的性能和使用条件：各国根据本国的资源情况，管道工作环境和a

技术水平等，逐步形成了各种防腐材料系列，其技术性能和使用条件如表所示。

外防腐层的技术性能和使用条件简

表

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b．常用外壁防腐蚀层）石油沥青防腐蚀层：石油沥青用作管道防腐材料已有很长历史。由于这种材料具1使用经验丰富、施工适应性强等优点，安全可靠、在我国应用时间长、有来源丰富、成本低、设备定型，不过和其他材料相比，已比较落后。其主要缺点是吸水率大，耐老化性能差，不耐细菌腐蚀等。）煤焦油瓷漆防腐蚀层：煤焦油瓷漆（煤沥青）具有吸水率低、电绝缘性能好。抗2年，美国油、气管道使用煤焦细菌腐蚀等优点，即使在新型塑料防腐蚀层迅猛发展的近30主要原因是热敷过程毒油瓷漆仍占约半数。有待进一步推广。目前我国只在小范围内使用，性较大，操作时须采取劳动保护措施。

煤沥青、固化剂及防锈颜料所组成的环氧煤沥3由环氧树脂、）环氧煤沥青防腐蚀层：专业文档供参考，如有帮助请下载。．

抗菌等性能，耐腐蚀介质、具有强度高、绝缘好、耐水、耐热、青所组成的环氧煤沥青涂料，适用于水下管道及金属结构防腐。同时具有施工简单（冷涂工艺）、操作安全、施工机具少等优点，目前已在国内油气管道推广应用。不过这种防腐蚀层属于薄型涂层，总厚度小于，对钢管表面处理、环境温度、湿度等要求很严，稍有疏忽就会产生针孔，因此施工1mm 中应特别注意。0.3mm 厚塑料胶粘带防腐蚀层：在制成的塑料带基材上（一般为聚乙烯或聚氯乙烯，）4左右）即成压敏型胶粘带，是目前使用较为普遍的0.1mm左右），涂上压敏型粘合剂（厚在常温挂涂特殊胶粘剂制成的防腐蚀材料，类型。它是在掺有各种防老化剂的塑料带材上，可在管道表面形成完整的与金属有很好的粘结力，下有压敏粘结性能，温度升高后能固化，密封防腐蚀层。

左右），粘合剂厚（约胶粘带的另一种类型为自融型带，它的塑料基布薄（0.1mm），塑料布主要起挂胶作用，粘合剂则具有防腐性能。由于粘合层厚，可有效地关0.3mm 闭带层之间地间隙，防止水分从间隙侵入。

）聚乙烯包覆层：通过专用机具将聚乙烯塑料热塑在管道表面，形成紧密粘接在管壁5适用温度范围等指标均较好，其应用性能、机械强度、俗称“夹克”。上的连续硬质塑料外壳，夹克防腐层的补口，年以来，陆续在各油田试用。是性能优良的防腐涂层之一，我国自1978 一般可采用聚乙烯热收缩套（带、片）。）环氧粉末涂层：环氧粉末涂层是将严格处理过的管子预热至一定温度，再把环氧粉6末喷在管子上，利用管壁热量将粉末融化，冷却后形成均匀、连续、坚固的防腐薄膜。热固高含盐分如高盐高碱的土壤，性环氧粉末涂层由于其性能优越，特别适用于严酷苛刻环境，年代静电喷涂60的海水和酷热的沙漠地带的管道防腐。环氧粉末涂层喷涂方法自20世纪研究成功到现在，已形成了完整的喷涂工艺，正向高度自动化方向发展。

四、管道的阴极保护与杂散电流保护

1．阴极保护的基本原理

金属管道的周围环境包括土壤、水和含有水蒸气的气体，均含有一定的电解质，尤其

因此金属是埋设的金属管道和水下特别是海水中的金属管道，周围环境的电解质含量更多，还要采用阴极保护措施抑制电化学管道几乎都存在电化学腐蚀。除采用外防腐涂料防腐外，另外当外界有杂散电流时，例如电气化铁路、电车、以接地为回路的输电系统等直流腐蚀。电力系统，

会使处在电解质溶液中的金属管道产生电解而腐蚀，应采取排流保护措施。原电池腐蚀系指金属在电解质溶液中形成原电池而电化学腐蚀分为原电池腐蚀和电解腐蚀。产生的腐蚀；电解腐蚀系指外界杂散电流使电解溶液中的金属进行电解而产生的腐蚀。阴极保护的原理如图所示

阴极保护的基本原理

被保护的金属管道电位较低，称为阳极，辅助阳极或牺牲阳极电位更低，两者之间在

其原理相同。阴极保护有两种方法，电解质溶液中产生电流，使被保护的金属管道得以保护。通过辅助阳极对被保护的金属管道通以恒定电流，外加电流阴极保护：利用直流电源，专业文档供参考，如有帮助请下载。．

使阴极变化，以防止腐蚀，此法为外加电流保护法，如图所示。

两种阴极保护方法的优缺点比较如表所示。

两种阴极保护方法的优缺点比较

辅助阳极材料要有良好的导电性和抗腐蚀性，常用的有碳钢、铸铁、石墨、高硅铸铁、

磁性氧化铁等。常用阳极材料性能如表所示。

常用阳极材料性能

都必须使产生的电流足以克服和抵消腐蚀电流，从而停综上所述，无论采用何种方法，

牺牲阳极材料需要满足下述要求：止金属管道的腐蚀，受到有效的保护。1）驱动电位大，使被保护金属管道阴极极化。2）阳极极化率小，使电位及输出电流稳定。

3）单位重量消耗提供电量多，单位面积输出电流大，电流效率高。）价格低廉，来源广，制造简单，便于施工。 4 常用的牺牲阳极材料有镁基合金、铝基合金、锌基合金三大类，其基本性能如表所示。

牺牲阳极材料的性能

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．杂散电流的腐蚀及防护2 直流电对腐蚀的影响（1）电气化铁路、电车、以接地为回路的输电系统，都会在土壤中产生杂散电流，使地下

管地电位其腐蚀程度要比一般的土壤强烈得多，有杂散电流存在时，管道产生电化学腐蚀，必须其影响可远达几十公里，～9V，较无杂散电流的零点几伏电位差大得多，差可能高达8 采取防护措施。2）防止杂散电流的措施（除使长输管道远离杂散电流外，如果不能远离，长输管道防止杂散电流的主要措施是

将杂散电流引回铁轨即用绝缘的金属电缆将被保护的金属管道与排流装置连接，排流保护，排流保护可分为简单排流保护、电缆与管道的连接点称为排流点。或回归线（负极母线）上。极性排料保护、接地式排流、强制排流等，在工程设计中由电力专业设计人员确定。一般都不由于杂散电流通过管道时电位变化幅度较大，所以地下管道采用排流保护的段落，用阴极保护。

阴极保护的抗干扰措施（3）当各种管道密集分布或平行铺设时，某一根管道的阴极保护设施会对其他管道产生干

为防护这种干扰影响，不仅会影响被保护管道的防护效果，还会加速未防护管道的腐蚀。扰，应尽可能使未防护管道远离阴极保护设施，否则应采取下述抗干扰措施：

一般在被保护管道的出）采用绝缘法兰隔离有阴极保护的管段和无阴极保护的管段，1被保护管道与其他不应受到阴极保护的管大型穿越障碍物的两端、杂散电流影响段，站口、使两每个螺拴都加绝缘圈和绝缘套管，道连接处应装设绝缘法兰。绝缘法兰采用绝缘垫片，5MΩ兆欧表摇测，其绝缘电阻大于个法兰完全绝缘。组装后要做绝缘性能试验，用500V 方可焊到管道上。的方法，将未保护管道与保护管道用电缆连接起来，以保持各处电”）采用加“均压线

2 ”。位的平衡，实行联合阴极保护，一般长输管道每隔50m左右设一“均压线使杂散电在距阳极较远有电流从管道流出的部位，安装一个牺牲阳极与管道相连，3）流经牺牲阳极流入地下。交流输电线感应腐蚀的防护）（4％以下。但是当高压一般来说交流电引起的腐蚀比直流电小得多，大约为直流电的1对金属管道感应而产生交流交流输电线与管道平行架设时，由于静电场和交变磁场的影响，交流电的存在可引起在交直流叠加的情况下，电流，这时对管道的影响和危害却不能忽视，还应采取下述使腐蚀加速。除尽可能避免或缩短平行段的长度外，电极表面的去极化作用，措施：

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）将管道串接大电容接地，或在管道与电力系统接地之间安装接地电池。接地电池由一对1 或几对用绝缘块隔开的锌阳极构成，埋在低电阻率的回填土中。）为防止高压电对人员的危害，在所有露出地面的金属管道附属设施处，需作接地处理，2将感应的交流电设接地栅极或接地电池，以消除静电干扰。在管道工作人员接触有关部位，引入大地，防止工作人员受电击。）为防止绝缘法兰被击穿，应在法兰上安装避雷器或放电器，或将法兰两端与接地电池相3 连。4）严格遵循有关安全规程。五、金属阀门管道的内壁涂层1．内壁涂层技术在国内外的应用世20 为了防止管道内壁腐蚀、降低内壁粗糙度、增加输送能力、延长管道使用寿命，）制定API1968年美国石油学会（纪60年代以来，内壁涂层技术在国外得到迅猛的发展，之后英国、施工和质量都作了严格规定，，对内涂层材料、了《输气管道内涂层的推荐准则》世20法国、荷兰、加拿大等国家相继制定了内壁涂层的标准。我国采用内壁涂层技术始自年代，首先应用水泥浆作给水管道的衬里，以解决管内壁的腐蚀结垢问题，并制定了70纪），现已在全国推广应用，该：1989《埋地给水钢管道水泥浆衬里技术标准》（CECS10的室外给水钢管道。对于室内给水管道，已废止使用黑铁管和镀锌钢标准适用于DN≥500我国推广采用适于输送饮用水的硬质聚氯乙烯管材、高密度聚乙烯管材和铝塑复合管。管，），经原能源（SY/T0442-1997石油行业制定了《钢质管道熔结环氧粉末内涂层技术标准》日实行，但国内长输管道内涂层尚处于试验研究阶段。10月1部批准于1990年．内壁涂层的效果及性能要求 2 1）内壁涂层的效果（不能解决输送介质对内壁的腐蚀。管道外壁涂层只能解决管道周围环境对外壁的腐蚀，

为此，应采取内壁涂层的措施，内壁涂层的技术经济效果有如下各点：）防止内壁腐蚀，例如硫化物（硫化氢、硫醇等）、水、氧、厌氧细菌都会引起油气管道1 的内壁腐蚀，甚至影响输送介质的质量，为此，应采用耐腐蚀的内涂层。）降低管壁粗糙度，减少摩阻损失，可增加加压站的间距、减少加压站的数量，从而降低2 投资和能耗。3）减少管道事故，延长管道使用寿命，可减少维护费用。）由于管壁粗糙度减小，可降低清管通球的驱动压力。据国外的实践，有内涂层管道的通4 50％。由于污物不易粘接，清管变得容易，可减少清管通球的次数。球驱动压力约可降低）钢管出厂后，一般不立即使用，如有内涂层，可长期储存。易于检查管子的内壁缺陷，5 借助漆膜的光泽，可方便地进行内壁检查。

常用内壁涂料（2）

可用于饮用水管道1）给水管道采用水泥砂浆衬涂

一般推荐采用胺固化环氧树脂和聚酰胺固化环氧树脂，其环氧当量值为2）液体环氧涂料＃环氧树脂。这种涂料强度高、6010.22，相当于我国生产的，环氧值为450～5250.19～我国兰州

涂料研究所和中国耐磨耐腐蚀，附着力大、适用于高压油气管道和非饮用水管道。环氧涂料即此类产品。石油天然气总公司四川设计院研制的E–2它主要由环氧树脂同煤焦油沥青按一定比例配成的，是一种成本低性3）环氧煤焦油涂料能好的内涂料，对酸、碱、盐、水都有较好的抗腐蚀性能。℃，也120热固性酚醛树脂涂料机械性能好，耐化学腐蚀，耐热温度可达4）酚醛树脂涂料

是一种性能较好的内涂料，在日本使用较多。目前用于管道内壁防腐的粉末涂料，主要是热固性的环氧树脂和热塑性的聚5）粉末涂料专业文档供参考，如有帮助请下载。．

A管道内壁防腐所用环氧树脂主要是双酚后者用于输水管道。乙烯。前者多用于油气管道，与环氧氯丙烷的共聚物，所用固化剂多为双氰胺、已二酸二酰胺或封A型，也可采用双酚环氧粉末涂可获得理想的防腐效果。闭型聚异氰酸酯。采用上述树脂和固化剂构成的涂料，-30～110℃。料的涂膜具有强度高。附着力强、耐化学腐蚀性能好的特性，使用温度为）涂层结构（3涂层结构的总厚度是涂层寿命的主要指标之一。涂层结构由底层、中间层和面层组成，倍以上，不同的应用条件，对涂层厚度有一定的一般认为底层厚度是钢材表面粗糙度的3 控制范围，内涂层厚度的参考数据如表所示。管道内涂层的控制厚

度

SY/T0442-1997石油行业标准所列环氧粉末内涂层厚度列于下表

施工技术（4）工厂喷涂的优点是涂层质量易保证，内涂层施工工艺分为工厂喷涂和现场涂敷两大类，工厂喷涂周期短、均匀度、对管道内壁表面处理质量、涂层厚度、缺陷等可直接监控；另外，现场涂敷是对已铺设好的管道是内涂层的主要施工方式。产量高，可采用现代化生产手段，在现场采用整体涂敷内涂层的方法和现场衬里方法，现简介如下：

工厂喷涂工艺分为机械喷涂法、流化床法、静电喷涂法和灌涂法四种方法。机械喷涂法的工艺流程如图

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载。．

管内喷涂工气流程

长输管道大都采用高压无空气喷涂方式，具有生产效率高、涂膜质量好的优点，不会

还可节省涂料，防止溶剂雾滴污染因压缩空气所带来的水分、尘土、杂质等影响涂膜质量，环境。为确保膜厚和涂膜的均匀、光滑，必须使涂料充分雾化。待涂管子经内表面处理预热到操作容易。流化床法是粉末涂料最早使用的方法，设备简单，钢管按一定速度旋转，℃，300然后放在施涂装置夹具之间，构成粉末流动和空气流动回路。流过待涂管子时便附着在管子同时位于出口处的引风机将粉末涂料与空气按一定比例吸入，内壁，融解后形成涂层。

静电喷涂法是国外最先进、应用最普遍的内涂层施工技术，其基本原理是高压静电感

使喷枪与管子形成强大的静电应吸附。喷枪置于管子一端与高压电负极连接，管子须接地，场。管子另一端与涂料回收装置和抽气装置连接，在静电场的作用下后抽气装置的吸引下，然后迅速将管带有电荷的涂料从喷嘴喷出后，立即受到管子内表面的吸附并分布在内表面，子移到电感应圈，边加热边转动，使涂料熔化均匀，喷涂完毕即可固化。

最后倒出所余涂料，把两端封死，经多次滚动管道后，灌涂法就是将涂液灌入管道内，但生产效率较直至要求厚度为止。这是管道内壁涂敷较简单的方法，待干燥后再进行涂敷，低。”涂管塞～10km，一般采用挤涂法：用两个专门设计的“现场管道整体涂敷的长度为3用嵌入其中的心轴和螺杆使两个清管塞涂管塞上带有若干橡胶活塞盘或活塞碗，进行挤涂，涂层以压缩空气为动力推动两个涂管塞通过管道。联在一起，把涂料放入两个涂管塞之间，5倍管道直径。其涂敷步骤如下：厚度由后一个涂管塞完成，要求管道的曲率半径不小于然后用涂管塞推顶洗涤剂，用清管器将洗涤液沿管道推进，冲刷掉管内污物；）1表面准表：除掉管道内壁油脂；最后用氮气或热空气进行吹扫和干燥。

）除锈：用带刷子或刮管器的清管器通过管道，以除去腐蚀层等污物；用氮气吹扫磨料，2 除去氧化皮和污物；用酸洗除锈法除锈。通过上述方法达到表面除锈质量要求。）清洗、磷化、干燥：用酸洗除锈后的管道，再用水冲洗掉残留的游离酸，然后立即进行3 内表面磷化处理，用干燥剂或热空气干燥。以保证涂膜均匀光滑。内涂装：4）内涂装时要控制压差稳定，使涂管塞平稳而均匀的前进，5）涂层固化：按涂料要求进行。油气管道的现场衬里有聚乙烯薄膜衬里，环氧树脂离心法衬里，用清管器衬里。

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2.管线的保温及措施一、管线及阀门管道的保

温保温的含义 1.凡是通过保温材料和加热措施使管道和设备保持一定的温度或温度范围，都统称为保

以减少外部热量向管道内部侵入为包括以减少散热损失降低能耗为目的的措施称保温：温，即表面温度超过露点的措施以管道外表面或管道内表面不结露的措施，目的的措施称保冷；防止表面过热引起火灾或操作人员烫改善劳动条件、称保温；以降低或维持工作环境温度、伤为目的的措施称保温。管道运输工程的保温包括：正常运行稳定散热条件的保温和停机后非稳定散热条件的

伴热保温。2．设计施工的基本原则和有关规定设计施工的基本原则和技术要求）（1

℃的管道、设备和附件必须保温。1）外表面温度高于50）管道运输工艺中，凡是设备例如原油加热炉的加热温度要求维持长年稳定时，必须控制2 加热温度，不同季节的加热量应进行调节，并进行保温。

）对于北方易凝油品例如原油和成品油的储油罐，根据需要应进行保温或伴热保温。3）对于北方明设部分管道例如跨越沟谷、河流的管道，为防止停机时输送介质的凝结或冻4 结，应进行伴热保温。

）对于外表面温度较高的设备例如锅炉和加热炉，应进行隔热保温，以保证表面温度不超5 ℃，防止烫伤操作员。过60 6）室外架空管道和潮湿环境中的管道，在保温层外应做防水防潮层。）为防止外界因素的破坏和保温层的脱落，在保温层外或防水防潮层应做保护层，并按保7 温层、防水防潮层的顺序施工。）管道和设备的保温施工应在试压及防腐合格后进行，施工前必须对管道和设备进行清扫8 和干燥，冬季雨季施工应有防冻防雨措施。9）保温材料应有生产厂家的合格证或检验报告，其种类、规格和性能应符合设计要求。设计施工的有关规定（2）规定进行设计和施规范、各种管道和热力设备的保温，应遵守国家和有关行业颁布的标准、工，主要有：）；《设备及管道保温技术通则》（GB/T 4272—1992 ）；《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB 50236—1998 —GB 501851993）；《工业设备及管道绝热工程质量检验评选标准》（—1997）；《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB 50264 ）；1987 《设备和管道保温设计导则》（GB/T 8175—）《工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ 229—1991 3．保温材料的技术性能保温材料的选用原则）（1

0.432kj/℃）或（℃时，保温材料的热导率不得大于）平均温度等于或小于13500.12W/m?专业文档供参考，如有帮助请下载。．

m?℃），并有明确的随温度变化的变化规律。（。2）保温材料的密度不大于350kg/m3，有机）除软质、半硬质、散状材料外，硬质无机成型制品的抗压强度不应小于0.3MPa3 。成型制品的抗压强度不应小于0.2MPa ％。7.5％，保冷材料的质量含水率不得大于1）保温材料的质量含水率不得不大于4）保温材料应具有安全使用温度的性能资料，必要时尚需提供耐火性能、憎水率、热膨胀5 值、氯离子含量等数据。率或收缩率、抗折强度、pH ）使用年限长、复用率高、价廉和施工劳动强度低，便于施工检修。6）在相同使用温度范围内，有不同材料可供选择时，应选用热导率小、密度小、造价低、7通过比较选用经济效使用寿命、施工费用等因素，易于施工的材料制品。同时应综合投资、益高的材料。8）保温材料及其制品的化学性能稳定，对金属不得有腐蚀性。9）保温材料应为阻燃性或不燃性材料，移去火源后能立即自熄。10）耐候性好，抗微生物侵蚀，不遭虫害和鼠害，无毒、无恶味。11）来源广，便于采购，应尽量就地取材，减少途中损耗，降低施工费用。保温材料的分类（2）．按物质成分分类a ）有机材料：如聚氨脂泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料等。1 ）无机材料：如膨胀珍珠岩、硅酸钙制品、石棉类、泡沫混凝土等。 2 ．按使用温度分类 b ）高温材料：使用温度为700℃以上，如硅酸铝纤维。1 700℃，如石棉类、岩棉类、膨胀珍珠岩。）中温材