1、前言

　　隨著國民經濟的發展，采用管道輸油輸氣的優點日益突顯出來。輸油管道基本上都采用碳素鋼無縫鋼管、直縫電阻焊鋼管和螺旋焊縫鋼管。埋地輸油輸氣管道，當金屬管道和周圍介質接觸時，由于發生化學作用或電化學作用而引起其表面銹蝕。因此，了解腐蝕發生的原因，采取有效的防護措施，有著十分重大的意義。

　　2、埋地管線的腐蝕環境及金屬腐蝕機理

　　材料與其所處環境介質之間發生化學的、電化學的或物理的作用而引起的材料破壞和變質稱為腐蝕。

　　2.1埋地管線腐蝕環境。土壤是具有固、液、氣三相的毛細管多孔性的膠質體，土壤的空隙為空氣和水所充滿，水中含有一定的鹽使土壤具有離子導電性;土壤物理化學性質的不均勻性和金屬材質的電化學不均勻性，構成了埋地管道的電化學腐蝕條件，從而產生土壤腐蝕。

　　(1)土壤復雜環境破壞金屬表面的保護膜，微生物侵蝕及植物根系對涂層的穿透。

　　(2)土壤中擴散速率不同的氧氣在金屬表面形成的大電池腐蝕。

　　(3)腐蝕產生的沉淀物進一步加速金屬腐蝕的速度。

　　(4)金屬自身雜質成分而形成微電池腐蝕。

　　上述過程相互交融，或隨著環境和生物的不同單獨或同時對管道破壞在一些缺氧的土壤中有細菌(硫酸鹽還原菌)參加了腐蝕過程，細菌的作用是參加電極反應將可溶硫酸鹽轉化為硫化氫與鐵作用，產生細菌腐蝕。

　　2.2、腐蝕機理。金屬的腐蝕是指金屬在周圍介質作用下，由于化學變化、電化學變化或物理溶解作用而產生的破壞或變質。

　　2.2.1 化學腐蝕?；瘜W腐蝕是指金屬表面與非電介質直接發生純化學作用而引起的破壞。其特點為在一定條件下，非電解質中的氧化劑與金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產物，腐蝕過程中電子在金屬與氧化劑之間直接傳遞，沒有電流產生。

　　2.2.2 電化學腐蝕。電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電的介質發生電化學作用而產生的破壞，其特點在于電化學腐蝕歷程可分為兩個相對獨立并可同時進行的過程。

　　2.3 腐蝕性研究進展。一般來講，埋于地下的金屬管道，經過一段時間(一般為6～8年)的運行，部分管段防腐蝕層可能出現老化、剝離或破損現象，管體產生嚴重的腐蝕，局部地段開始出現穿孔、泄露。

　　2.3.1 腐蝕檢測的內容。對于長輸管道來說，腐蝕檢測主要包括兩方面的內容：環境腐蝕能力和管道的腐蝕狀況。對管道腐蝕現狀的檢測可以摸清管道當前存在的問題和過去的腐蝕結果，對環境腐蝕能力的檢測可以分析腐蝕原因以及對將來的腐蝕程度進行預測，以采取相應的防腐措施。

　　2.3.2 管道沿途土壤腐蝕性研究。土壤是一個由氣、液、固三相物質組成的復雜系統，張合平通過管道金屬與土壤間的原電池、土壤含水量、土壤電阻率、土壤酸度、土壤所含鹽分、土壤孔隙率、雜散電流、微生物腐蝕等幾方面分析了土壤對管道腐蝕的影響，并應用德國標準對土壤腐蝕性進行評價。

　　2.3.3 腐蝕速率的研究。在土壤的腐蝕性評價工作中，廣泛采用現場埋片試驗法，然后用失重法測定腐蝕速率。由于土壤腐蝕的埋片試驗周期很長，一般為10～30年。因此，在較短的時間內獲得可靠的土壤腐蝕速率數據，是土壤腐蝕研究一直追求的目標。

　　2.3.4 雜散電流對埋地管道的腐蝕。減少地鐵迷流腐蝕一方面要盡可能減少漏泄電流，另一方面要對各種地下設施和金屬結構物采取相應的防護措施。

　　2.3.5 地磁引起的電流的影響。CP的目的是使管線的電位保持在-850mV(相對于土壤)。不需要電位達到太負，因為那樣也會引起有害的化學反應。然而與地磁引起的電流(GIC)有聯系的管/地電位很容易超過CP電位，而因此使保護失效。GIC的基本物理原理非常簡單，磁場的瞬間變化產生了電場。

　　3、常用防護方法

　　對于輸送管線外壁來說，由于埋入地下的金屬管壁經常受到土壤中大氣、水質和酸堿鹽介質的電化學腐蝕作用，極易腐蝕而報廢，所以管道外壁應根據不同的環境特點，因地制宜地采用不同的保護方案。同時由于口徑越大的管線對外防腐層結構性能要求越高，所以在防腐層結構設計中要加以特殊考慮。

　　3.1 涂層保護。涂層保護是在金屬表面覆以防腐絕緣層，是管道防腐最基本的也是必須采取的措施。管道涂上防腐材料后，經過固化而形成油漆膜，能夠牢固結合在金屬表面上，使金屬表面同外界嚴密隔絕，阻止金屬與外界物質進行化學反應或電化學反應，從而防止了金屬腐蝕。

　　3.1.1常用防腐層。目前，國內外用于埋地管道的外防腐層主要有六種，即：石油瀝青、聚乙烯膠帶、聚乙烯夾克、熔結環氧粉末、煤焦油瓷漆、環氧煤瀝青。這六種防腐層在我國已有相應的國標和行業標準。

　　3.1.2存在問題

　　3.1.2.1防腐層局部剝離的原因：防腐層老化。埋地輸油管道服役一定年限后，防腐層逐漸趨于老化，與鋼管的粘接性、柔韌性、電絕緣性等性能指標逐漸下降。b、陰極剝離。陰極保護在防止鋼管電化學腐蝕方面效果顯著，但也會給管道帶來負面影響。管道在陰極反應中析出氫氣，而氫氣產生的壓力可導致防腐層與鋼管表面的剝離(即陰極剝離)。c、防腐層施工質量及性能。管道防腐層的施工質量對其耐剝離的性能有很大影響，尤其是在涂敷前鋼管的表面處理工序，若達不到有關規范所要求的等級，將引起管道防腐層剝離。

　　3.1.2.2防腐層局部剝離的危害：對陰極保護電流的屏蔽作用。管道防腐層與鋼管表面剝離后，保護電流到達被保護金屬表面的數量減少，即陰極保護電流受到屏蔽。b、管道的應力腐蝕。處于陰極保護狀態下的埋地管道，在防腐層剝離部位由應力腐蝕開裂引發的事故是埋地管道的主要破壞形式之一。

　　3.2 雜散電流排流保護。當有雜散電流存在時，通過排流可以實現對管道陰極保護，這時雜散電流就成了陰極保護的電流源。

　　3.3 合理選材。影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和外界介質兩個方面。就金屬本身來說，金屬越活潑就越容易失去電子而被腐蝕。

　　3.4 管線的在線檢側與評估。埋地管道腐蝕情況的檢測方法有很多，但各有其優缺點，如何選擇較為合理的方法使檢測的精確度高、定位準確、劣化狀態判定精確、所花費的人力物力最少是檢測較為關鍵的問題。國內對壓力管道的安全評定還處于起步階段，華東理工大學的李培寧等提出了局部減薄缺陷管道在彎曲與內壓載荷下的塑性失效評定方法及周向面型缺陷管道在拉、彎、扭、內壓聯合作用下的失效評定曲線族評定法及U因子評定法。

　　4、結論和建議

　　隨著世界范圍內埋地油氣管線因腐蝕產生的損失的增大，在過去的時間里里，對防腐技術所用到的基礎理論的研究引起了國際范圍的高度重視，涌現了一大批優秀的理論和技術研究成果，并預示著技術的新突破。

　　合理的腐蝕防護應從設計開始，產生腐蝕的原因是多方面的，針對產生腐蝕的原因應做出全面具體分析，設計全面有效的防腐方案，從而有效地延緩管道的腐蝕，延長大修周期，節約費用。需要對埋地管道的腐蝕模型和理論進行量化，任何一個理論只有上升到能用數學公式表示的理論高度時，才能真正解決大量的問題，腐蝕也不例外，這也是將室內實驗數據放大應用于實際管道的必經之路。通過風險評價研究建立一套比較科學的評價方法，通過多方面因素的綜合分析來指導決策，就會減少失誤，同時也可以減輕管理者的壓力。在對埋地管道進行全面檢測的基礎上，建立埋地管線腐蝕及防護數據庫。