油气集输管道泄漏问题与维修方法

油气集输管道泄漏问题与维修方法

王慧琴张淑娥 马保平  施爱惠

620422198703063529， 甘肃 天水 741000

620422198712073526， 甘肃 陇南 742500

622724198612281118，甘肃 陇南 742500

620123198905056626， 甘肃 天水 741007

摘要：管道输送对于石油与天然气能源而言是一种最为经济、便利的运输方式。然而，石油与天然气能源具有易燃易爆的特性，在运输过程中具有一定的危险性，此外，一些输送介质还具有一定的毒性，会对环境与人员造成伤害。因此，输送管道的安全性对保证管道安全良好运行尤为重要。基于此，文章首先分析了油气集输管道出现泄漏问题的原因，然后对相应的维修方法进行了研究，以供参考。

关键词：油气管道；泄漏原因；维修方法

1油气集输管道泄漏问题分析

1.1长输油气管道存在较为严重的腐蚀问题

长输油气管道路线长、环境复杂，这是当前最为普遍的问题，特别是由国际输送的管道，通过的环境更加恶劣，不利于安全的油气输送，从根本上看，管道的腐蚀已经成为当前最为突出的问题。油气输送管道本身的品质、环境的影响、人为的破坏都是导致过早腐蚀的成因，随着时间的推移，油气管道难免会面临腐蚀问题，科技的发展、技术的进步也无法解决材料问题，这是难以避免的情况。油气管道腐蚀后就会导致油气资源泄露，不但造成了资源浪费，而且也影响到了周边的环境，不利于生态修复与保护。另外，油气作为重要能源，对于建设非常重要，出现了腐蚀泄露问题，特别是长输油气管道的破损，其问题查找、维护修复会耗费大量人力物力和时间，同时需要巨额的经济支撑，修复过程中不可控因素也较多，存在较多困难。自然因素的腐蚀可以通过技术工艺得以解决，但是，人为因素影响出现的腐蚀问题，就很难控制，特别是在经济利益的驱使下，一些不法分子牟取不正当利益，会人为地破坏油气管道，把油气管道破坏后没能及时发现，则会导致周边环境污染，造成管道腐蚀问题，人为影响给长输油气管道安全运行管理带来潜在风险。

1.2操作不规范因素

造成油气管道产生泄露问题最关键的因素为操作不恰当。（1）油气管道新建或抢险时，未重视前期管网的检测核实工作，可能在部分管道未与管道正常连接，或存在与其他废弃管道连接，一旦开通气源时，会导致油气泄漏，可能窜至其他管沟，进而可能造成燃爆事故，存在极大安全隐患。（2）管道投入应用前，未对于质量标准开展相应检验，还存在一些企业为节省经费，把一些已停运较长时间油气管道再次投入应用，进而导致管道不能正常承受压力，导致漏气。

2油气集输管道泄漏维修方法研究

2.1添加缓蚀剂

油气集输管道出现腐蚀问题时，腐蚀面积和腐蚀程度会随着时间的推移进一步扩大。为减缓腐蚀速度，可以在油气集输管道内部加入缓蚀剂，隔离腐蚀物质，避免与金属管道直接接触，进而达到减少金属管道腐蚀问题的目的。添加缓蚀剂的保护措施操作简单，花费成本较小，将缓蚀剂加入油气集输管道中，可在管道内部形成隔离保护层，减少金属管道腐蚀问题。目前，常见腐蚀剂包括硫酸盐、有机胺衍生物、亚胺乙酸衍生物和松香衍生物等，以上缓蚀剂可以与油气集输管道中的天然气、石油和水等物质进行结合，形成致密的隔离保护层。此外，缓蚀剂可以与破乳剂、除硫剂等工具试剂共同使用，不会影响缓蚀剂隔离保护效果。

2.2复合材料管道技术

油气集输管道材料以钢铁金属材料为主，该类材料极易出现腐蚀、生锈等问题，导致管道使用寿命降低。为减少油气集输管道腐蚀穿孔问题的发生，可以采用复合材料管道技术。在原有金属管道材料上，加入复合材料或陶瓷结构材料，使油气集输管道形成3层防腐蚀结构，即内部为钢结构金属材料、中间为复合材料、外部为陶瓷材料。复合集输管道材料除了具备防腐蚀作用外，还具有较好的耐高温、高韧性、防水汽等特性，可以满足天然气、石油等物质的运输。

2.3管道内涂层防腐蚀措施

除了添加缓蚀剂外，还可以采取管道涂层防腐措施，隔离油气集输管道内的硫化氢、二氧化碳、水和氧气等腐蚀性物质，避免腐蚀性物质与油气集输管道金属物质发生化学反应。采取油气集输管道内涂层防腐措施之前，需要根据油气集输管道内部存在的硫化氢、二氧化碳、氧气等物质含量进行检测，根据检测结果制定针对性的防腐蚀措施。例如，油气集输管道内部二氧化碳含量超过管道承受范围时，需要采取以降低二氧化碳含量为主，硫化氢、氧气为辅的腐蚀性气体消除措施，进而减少腐蚀性气体对油气集输管道的腐蚀作用，提高管道使用寿命。耐酸、耐碱防腐涂料可以满足天然气、石油不同耐碱、耐酸的要求，并且该涂料耐温变性能较好，具有与基材料相匹配的温度—线膨胀系数。天然气和石油传输过程中，产生的热应力和内应力对防腐蚀涂层破坏力性较小，可以承受不同传输条件的冲刷。此外，防腐蚀涂层使用寿命长、耐久性好，损坏的防腐蚀涂层维修方便。

2.4电镀防腐

油气集输管道电镀防腐措施包括两种形式，一种为阴极性镀层，即使油气集输管道金属电极小于阳极性电极；另一种为阳极性镀层，该电镀原理与阴极性镀层相反。电镀防腐技术可以进一步降低管道内的电解质，使石油或天然气始终处于阳极或阴极状态。在该状态下，石油中的电极离子与油气集输管道电镀层发生化学反应，进一步稳定石油或天然气的状态。外部电镀层防腐的目的是隔绝土壤与油气集输金属管道直接接触，防止土壤中的电解质与油气集输管道中的石油或天然气发生化学反应，进而避免油气集输管道出现腐蚀现象。

2.5腐蚀物质的处理

天然气和石油中包含大量的二氧化碳、水、氧气、杂质、金属离子等腐蚀物质，在其运输过程中，腐蚀物质与油气集输管道金属材料发生化学反应，进而造成管道出现腐蚀穿孔等泄漏问题。为降低油气集输管道腐蚀穿孔等泄漏问题的发生，需要对管道内部的腐蚀物质进行清除处理。（1）水处理。石油开采过程中无法完全去除水分，尤其是石油后期开发阶段，其内部水分含量会进一步增加，石油运输过程中，其内部的水分与其他物质发生化学反应会造成腐蚀穿孔问题。因此，在石油运输前，需对石油中的水分进行脱水处理。常用脱水处理方法包括物理方法或化学方法，如热化学沉降脱水法、电化学联合脱水法、沉降脱水法等。当石油中的含水率较高时，常用两段脱水法，首先采用化学沉降方法对石油进行初步脱水，使石油含水率降低至30%，其次采用电脱水方法再次进行脱水处理，进一步降低石油含水量。（2）二氧化碳处理。油气集输管道中的二氧化碳与石油中的物质发生化学反应会产生污垢或腐蚀物质，针对该问题可以采用添加阻垢剂的方式，避免腐蚀物质对管道造成腐蚀，防止穿孔问题。（3）氧化物质处理。石油运输过程中，其内部含有物质与空气发生反应产生氧气，氧气会进一步加快腐蚀性物质之间的反应速度，进而导致油气集输管道腐蚀穿孔面积扩大。因此，在运输过程中应尽量减少石油与空气接触，做好空气隔离措施。（4）二氧化硫处理。石油运输前期无法开展原油脱硫工艺，为避免硫化氢、二氧化硫等物质对油气集输管道造成腐蚀，可以通过添加缓蚀剂的方法隔离硫化物与金属管道直接接触。（5）细菌处理。天然气与石油中存在的腐生菌、油硫酸盐还原菌等，可以通过添加灭菌剂的方式，减少细菌对油气集输管道腐蚀危害。另外，为保证除硫剂、缓蚀剂、除铁剂等防腐蚀药剂功效的发挥，石油运输速度不得超过10m/s，避免削弱药剂效果

结语

综上所述，油气输送关系到国计民生，要解决存在的隐患，保证管道的安全运行，通过科学的管理达到实效，加大监督防范力度，防止油气泄露事件的发生，进而确保长输油气管道正常运行、安全运行。

参考文献

［1］王东.油气集输管道腐蚀检测技术及应用［J］.中国石油和化工标准与质量，2022，42（20）：46-48.

［2］徐树伟，陈丽娜，韩庆，等.定量风险评价技术在油田集输管道的研究与应用［J］.中国设备工程，2021（S1）：137-140.