海底管道（以下簡稱海管）作為海上油氣運(yùn)輸?shù)拇髣用}，經(jīng)濟(jì)、安全、節(jié)能、快捷的優(yōu)勢使其在海上油氣田開發(fā)中發(fā)揮著日益重要的作用。截止到2014年年底，中海油海底管道有292條，總長度達(dá)到5926公里。海底管道一般選用鋼質(zhì)管材，耐蝕性差，極易發(fā)生腐蝕，腐蝕失效是海底管道失效的主要形式，所占比例達(dá)35%  ，據(jù)統(tǒng)計(jì) ，中國海洋石油總公司所屬海管從1995年至2012年共發(fā)生故障38起，其中內(nèi)腐蝕原因11起，占28.9%，且有日益增長的趨勢。海管腐蝕會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，2007年，我國南海潿洲12-1至11-4原油管道因腐蝕發(fā)生泄漏，油田停產(chǎn)近200天，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。2008年12月22日，阿塞拜疆里海一條鋪設(shè)30多年的海底管道發(fā)生腐蝕泄漏，飄浮于海面的石油形成幾公里污染帶。因此，開展海管的腐蝕機(jī)理分析和防腐技術(shù)研究，對于延長其使用壽命，保障油氣田的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。

一、海管腐蝕原因及分類

海管的腐蝕形式與其所處的海洋環(huán)境和采取的防腐蝕措施密切相關(guān)，按腐蝕位置不同可以分為管內(nèi)腐蝕與管外腐蝕。引發(fā)海管內(nèi)腐蝕的因素有 ：防腐蝕設(shè)計(jì)缺陷、施工質(zhì)量、管內(nèi)輸送介質(zhì)和運(yùn)行中的防腐蝕管理不當(dāng)?shù)?。①防腐蝕設(shè)計(jì)缺陷主要表現(xiàn)為初始設(shè)計(jì)參數(shù)與投產(chǎn)后不符，如文昌油田某海管原設(shè)計(jì)CO 2含量僅為7.48%，且不含H 2 S，投產(chǎn)后CO 2 含量最高達(dá)到20%，且存在少量H 2 S，發(fā)生腐蝕穿孔事件；②施工質(zhì)量得不到保證，管道制作及安裝過程存在焊接、內(nèi)涂等過程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范操作，都有埋下腐蝕隱患。如焊接時(shí)的夾雜、內(nèi)涂時(shí)的針孔等都會導(dǎo)致局部腐蝕的發(fā)生；③管內(nèi)輸送介質(zhì)通常含有H 2 S、CO 2 、CI - 、CO 3 2- 、SO 4 2- 、水、細(xì)菌、固體沉凝物等。它們都會引起管壁減薄、坑蝕氫脆或應(yīng)力腐蝕開裂，從而導(dǎo)致管體破壞；④運(yùn)營階段防腐蝕管理不當(dāng)，海管投用后沒有根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工況進(jìn)行化學(xué)藥劑篩選；沒有采取除氧、脫硫、除砂、脫水和露點(diǎn)控制等防腐蝕工藝，都會導(dǎo)致腐蝕加劇。海管所處的環(huán)境為海水或海底沉積物，是一種非常強(qiáng)烈的腐蝕環(huán)境 。就外腐蝕的影響因素而言，主要有海水腐蝕、土壤腐蝕、微生物腐蝕等。海管外腐蝕形式與其所處的海域海水深度和海底地形有關(guān)。海水含氧量是影響海水腐蝕的主要因素，海水流速也會影響管線的腐蝕速度。由于海水受到波浪和海流的作用，空氣中的氧離子更容易溶解到海水中并擴(kuò)散到金屬表面，從而使海管的腐蝕速度加快。海洋中存在著種類繁多的微生物，附著在海管表面形成生物膜，膜內(nèi)微生物的活動引發(fā)海管的腐蝕。另外，船錨或拖網(wǎng)也會損壞海底暴露管道涂層，埋入海底的管道由于覆蓋流砂的移動，使管線暴露或成為懸空狀態(tài)，在海底湍流作用下?lián)p壞管道涂層，這都會導(dǎo)致海管外腐蝕的發(fā)生。

圖1為海底管道發(fā)生腐蝕的不同形式，主要有： 均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、焊縫腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、沉積物腐蝕、腐蝕起泡、防護(hù)層下腐蝕、其他腐蝕（晶間腐蝕、沖刷腐蝕）。這些腐蝕缺陷貫穿管壁或?qū)е鹿鼙陂_裂，造成油氣泄漏和環(huán)境污染。

二、海底管道防腐蝕技術(shù)

根據(jù)海管發(fā)生腐蝕的位置可將海管的防腐技術(shù)分為管內(nèi)防腐和管外防腐。

1、海底管道內(nèi)防腐措施

一般情況下，海管內(nèi)腐蝕的防護(hù)措施有 ：合理選材，增加腐蝕裕量；添加緩蝕劑減緩管道腐蝕；另外，利用內(nèi)涂層或內(nèi)襯進(jìn)行防腐也是常用的防腐蝕措施。

（1）合理選材，增加腐蝕裕量

海管的防腐蝕首先應(yīng)考慮從選材和材料開發(fā)方面解決問題。通常情況（CO 2 分壓＜0.02MPa）下，通常選用碳鋼和低合金鋼。我國在保證管道完全壁厚的前提下，一般選用API X56～X70強(qiáng)度級別的鋼管加上適當(dāng)?shù)姆栏胧┚湍軡M足要求，隨著介質(zhì)腐蝕性的增強(qiáng)，耐蝕性能較好耐合金鋼的應(yīng)用也在逐漸增多。在CO 2 分壓＞0.02MPa，H 2 S分壓在0.001～0003MPa時(shí)，選用含鉻鐵素體不銹鋼管（如13鉻）；在CO 2 、Cl - 或H 2 S共存的嚴(yán)重腐蝕條件下選用含鉻、錳、鎳的不銹鋼（22%～25%鉻）。但是管道整體采用耐蝕合金成本較高，還存在外部腐蝕以及焊接的問題。

增加腐蝕裕量是控制海管內(nèi)腐蝕的常用方法，一般在計(jì)算壁厚的基礎(chǔ)上增加3～6mm腐蝕裕量；

（2）緩蝕劑

合理使用緩蝕劑是防止和減緩油氣管道內(nèi)腐蝕的有效手段，緩蝕劑可以在金屬表面形成一層非金屬膜，隔離溶液和金屬，使金屬材料免遭腐蝕。緩蝕劑具有見效快、成本低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，在油田得到廣泛應(yīng)用。緩蝕劑一般可分為無機(jī)和有機(jī)緩蝕劑兩類。其防腐蝕效果與油氣水性質(zhì)、工況、緩蝕劑類型和濃度、加注工藝、注入量、加注周期等因素有關(guān) 。通常情況下，中性介質(zhì)中多使用無機(jī)緩蝕劑，以鈍化型和沉淀型為主。酸性介質(zhì)使用的緩蝕劑大多為有機(jī)物，以吸附型為主。對緩蝕劑不僅要有高的緩蝕效率，還需要有長的保護(hù)周期。但是單一的緩蝕劑往往無法滿足要求，需考慮復(fù)配使用。此外，還應(yīng)綜合考慮與殺菌劑、破乳劑、防蠟劑、除垢劑等其他種類化學(xué)藥劑的配伍性，并根據(jù)介質(zhì)組分和腐蝕產(chǎn)物化驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)開展藥劑效果評估；

（3）內(nèi)涂層和內(nèi)襯

內(nèi)涂層不僅可以有效的減緩管道的內(nèi)腐蝕速率，并且能降低輸送動力消耗，提高輸送效率，還能降低沉積物生產(chǎn)的概率，減少清管次數(shù)。根據(jù)被涂敷管道的輸送介質(zhì)和工作環(huán)境要求，選擇不同涂料，通常選用的涂層有環(huán)氧樹脂、聚氨酯以及環(huán)氧粉末等。對于要求耐油、耐溫、耐酸腐蝕的輸油管道，選用環(huán)氧樹脂和環(huán)氧瀝青青漆，可延長海管壽命15～20年。內(nèi)襯是解決海管腐蝕問題的又一種有效的方法，通常使用的有耐蝕合金襯里、玻璃鋼內(nèi)襯、水泥襯里和塑料襯里等。耐蝕合金襯里主要是利用各種耐蝕合金材料（不銹鋼、銅、鈦、鋁合金等）良好的耐腐蝕性；玻璃鋼內(nèi)襯管具有強(qiáng)度高，耐強(qiáng)酸、堿、鹽和鹵水腐蝕，電和熱絕緣性好以及保溫等優(yōu)點(diǎn)，其防腐性能比內(nèi)涂層要好，尤其適合用做溫度和壓力較高的集輸管道；水泥砂漿無毒、無害、無味，可做飲用水管道內(nèi)涂層，厚度4～9mm，壽命在50年以上。采用內(nèi)壁涂層或襯里雖然價(jià)格便宜，但處理工藝復(fù)雜，一旦出現(xiàn)漏涂或者有涂層剝落等缺陷，出現(xiàn)大陰極小陽極，將導(dǎo)致更嚴(yán)重的局部腐蝕。

2、海底管道外防腐技術(shù)

海管外防腐主要依靠外涂層和陰極保護(hù)技術(shù)。

（1）外涂層

目前國內(nèi)主要采用三層聚乙烯（3LPE）或三層聚丙烯（3LPP）防腐蝕涂層及其配套體系。在海管噴砂除銹后噴涂環(huán)氧粉末，然后涂共聚物膠， 再纏上PE（PP）帶， 其中的共聚物膠會與環(huán)氧涂層和PE（PP）帶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 使3層材料相融為一體，達(dá)到海管的整體防腐。通常在海管使用溫度低于80℃時(shí)，選用3LPE，海管使用溫度高于80℃時(shí)，采用3LPP。3PE涂層在溫度大于80℃時(shí)就會軟化，德國DIN30678《鋼質(zhì)管道聚丙烯涂層》標(biāo)準(zhǔn)稱3PP涂層在80℃環(huán)境下運(yùn)行壽命為30年，90℃時(shí)壽命為15年，100℃時(shí)壽命為8年。

3LPE/PP的設(shè)計(jì)主要依照DNV-F-106（2011）、ISO 21809.1-2011和GB/T 23257-2009等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。近年來耐酸堿腐蝕性能優(yōu)越，環(huán)保的聚脲噴涂技術(shù)聚脲噴涂技術(shù)已在國外大量采用，如用于韓國的仁川機(jī)場，美國的圣馬特跨海大橋，各類艦船、石油平臺等防腐防滲  。

（2）陰極保護(hù)

要想在管道上得到完美無瑕的涂層幾乎是不可能的?？倳嬖谝恍┤毕?，比如氣孔、針孔等，這會影響涂層的耐久性，一旦這些地方發(fā)生腐蝕就會導(dǎo)致涂層失效。因此，陰極保護(hù)與涂層聯(lián)合使用是目前海管防腐的通常做法。陰極保護(hù)費(fèi)用通常是涂層費(fèi)用的10%。目前海管的陰極保護(hù)主要采用犧牲陽極的陰極保護(hù)，通常選用的陽極材料是手鐲式鋁合金，設(shè)計(jì)主要按照DNVRP-B401（2011）、DNVRP-F103（2010）、ISO15589-2（2012）、NACESP0387（2006）等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。

三、結(jié)束語

隨著海上油氣田的迅猛開發(fā)，海管的使用量必將大幅度增加，系統(tǒng)化的開展海管腐蝕完整性管理勢在必行。設(shè)計(jì)階段合理選材，防腐蝕工藝的合理設(shè)計(jì)，腐蝕監(jiān)/檢測設(shè)備的合理應(yīng)用，取樣點(diǎn)的優(yōu)化等；制造、預(yù)制、鋪設(shè)施工時(shí)階段考慮環(huán)境與施工因素的有機(jī)結(jié)合，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，包括焊接、涂敷、陽極制造及安裝等；投產(chǎn)初期及時(shí)進(jìn)行基線評估，對緩蝕劑、殺菌劑、脫氧劑進(jìn)行效果評估，全程監(jiān)控清球過程；運(yùn)營期合理分析實(shí)際生產(chǎn)工況，并與設(shè)計(jì)條件進(jìn)行對比，優(yōu)化海管防腐措施，有計(jì)劃的開展通球清管、化學(xué)藥劑篩選、腐蝕監(jiān)/檢測及評估；最后，利用各種信息管理系統(tǒng)建立海管腐蝕防護(hù)質(zhì)量評估體系，實(shí)現(xiàn)動態(tài)跟蹤、控制并做到持續(xù)改進(jìn)。

四、夢能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。