正文
輸送油、氣的管道大多處於複雜的土壤環境中，所輸送的介質也多有腐蝕性，因而管道內壁和外壁都可能遭到腐蝕。一旦管道被腐蝕穿孔,即造成油、氣漏失,不僅使運輸中斷，而且會污染環境,甚至可能引起火災,造成危害。據美國管道工業的統計資料，1975年由於腐蝕造成的直接損失達6億美元。因此,防止管道腐蝕是管道工程的重要內容。腐蝕 金屬在周圍介質的化學、電化學作用下所引起的一種破壞現象。按管道被腐蝕部位，可分為內壁腐蝕和外壁腐蝕；按管道腐蝕形態，可分為全面腐蝕和局部腐蝕；按管道腐蝕機理，可分為化學腐蝕和電化學腐蝕等。
管道內壁腐蝕 金屬管道內壁因輸送介質的作用而產生的腐蝕。主要有水腐蝕和介質腐蝕。水腐蝕指輸送介質中的游離水，在管壁上生成親水膜，由此形成原電池條件而產生的電化學腐蝕。介質腐蝕指游離水以外的其他有害雜質（如二氧化碳、硫化氫等）直接與管道金屬作用產生的化學腐蝕。
長輸管道內壁一般同時存在著上述兩種腐蝕過程。特別是在管道彎頭、低洼積水處和氣液交界面，由於電化學腐蝕異常強烈，管壁大面積減薄或形成一系列腐蝕深坑。這些深坑是管道易於內腐蝕穿孔的地方。
管道外壁腐蝕 視管道所處環境而異。架空管道易受大氣腐蝕；土壤或水環境中的管道，則易受土壤腐蝕、細菌腐蝕和雜散電流腐蝕。
①大氣腐蝕。大氣中含有水蒸氣會在金屬表面冷凝形成水膜，這種水膜由於溶解了空氣中的氣體及其他雜質，可起到電解液的作用，使金屬表面發生電化學腐蝕。影響大氣腐蝕的自然因素除污染物外，還有氣候條件。在非潮濕環境中，很多污染物幾乎沒有腐蝕效應。如果相對濕度超過80％，腐蝕速度會迅速上升。因此，敷設在地溝中的管道或潮濕環境的架空管道表面極易鏽蝕。
②土壤腐蝕。土壤顆粒間充滿空氣、水和各種鹽類，使它具有電解質的特徵。管道金屬在土壤電解質溶液中構成多種腐蝕電池。一類是由於鋼管表面狀態的差異形成的微腐蝕電池,鋼管表麵條件效應產生的腐蝕如圖1所示。另一類是由於土壤腐蝕介質的差異形成的宏腐蝕電池，不同土壤條件引起的腐蝕如圖2所示。如果管道各段落所處土壤透氣性不同，土壤中氧的濃度也就不同，從而使腐蝕電池發育，腐蝕電池兩極間的距離可達數公里。土壤腐蝕性常用土壤電阻率來表示，電阻率越小的土壤腐蝕性越強。
管道防腐
管道防腐④雜散電流腐蝕。流散於大地中的電流對管道產生的腐蝕，又名干擾腐蝕，是一種外界因素引起的電化學腐蝕。管道腐蝕部位由外部電流的極性和大小決定，其作用類似電解。雜散電流從管道防腐層破損處流入，在另一破損處流出，在流出處形成陽極區而產生腐蝕。雜散電流源有電氣化鐵路、陰極保護設施、高壓輸電系統等。直流雜散電流引起的腐蝕更嚴重，如中國撫順市的原油管道受電氣化鐵路的雜散電流腐蝕,在建成後約4個月即遭電流腐蝕穿孔。交流電引起的腐蝕是在管道沿高壓輸電線敷設時，因電磁耦合在管道上感應的交流電所造成的，對人體和設備均有危害。
防腐 為了保證管道長期安全輸送和防止管道泄漏油、氣,各國政府和管道企業都制定有管道防腐規程,作為管道防腐必須遵循的準則。管道防腐方法和所用防腐材料簡明分類如表1。
管道防腐塗層防腐 用塗料均勻緻密地塗敷在經除銹的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性介質隔絕，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以來，在極地、海洋等嚴酷環境中敷設管道，以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等，對塗層性能提出了更多的要求。因此，管道防腐塗層越來越多地採用複合材料或複合結構。這些材料和結構要具有良好的介電性能、物理性能、穩定的化學性能和較寬的溫度適應範圍等。
外壁防腐塗層：管道外壁塗層材料種類和使用條件如表2。
管道防腐③防腐保溫塗層：在中、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上，為了減少管道向土壤散熱，在管道外部加上保溫和防腐的複合層。常用的保溫材料是硬質聚氨脂泡沫塑膠,適用溫度為－185～95℃。這種材料質地鬆軟，為提高其強度，在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層，形成複合材料結構，以防止地下水滲入保溫層內。
電法保護 改變金屬相對於周圍介質的電極電位,使金屬免受腐蝕的方法。長輸管道電法保護僅指陰極保護和電蝕防止法。
①陰極保護：將被保護金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。這種方法用於船舶防腐已有 150多年的歷史;1928年第一次用於管道,是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕的原理套用於金屬防腐技術上。利用外施電流迫使電解液中被保護金屬表面全部陰極極化，則腐蝕就不會發生。判斷管道是否達到陰極保護的指標有兩項。一是最小保護電位，它是金屬在電解液中陰極極化到腐蝕過程停止時的電位；其值與環境等因素有關，常用的數值為- 850毫伏（相對於銅-硫酸銅參比電極測定，下同）。二是最大保護電位，即被保護金屬表面容許達到的最高電位值。當陰極極化過強，管道表面與塗層間會析出氫氣，而使塗層產生陰極剝離，所以必須控制匯流點電位在容許範圍內，以使塗層免遭破壞。此值與塗層性質有關,一般取－1.20至－2.0伏間。實現地下管道陰極保護有外加電流法和犧牲陽極法兩種。
外加電流法是利用直流電源，負極接於被保護管道上，正極接於陽極地床。電路連通後，管道被陰極極化。當管道對地電位達到最小保護電位時，即獲得完全的陰極保護。其接線如圖3。
常用的直流電源均可使用，其中尤以整流器居多。直流輸出一般在60伏、30安以下。新型的直流電源有溫差發電器、太陽能電池等，多用於缺電地區。陽極地床是與直流電源正極相連的，與大地構成良好電氣接觸的導電體,或稱為陽極接地裝置;常用材料有碳鋼、高矽鐵、石墨、磁性氧化鐵等。陽極地床設定在土壤電阻率低、保護電流易於分布、又不干擾鄰近地下構築物的地方。陽極與管道埋設位置相對應，有淺埋遠距離陽極和深陽極兩種。為測定陰極保護參數,鑑定管道陰極保護效果,沿管道需設定檢測點和檢查片。配套使用的檢測儀表有高阻伏特計、安培計、硫酸銅電極等。70年代以來，開始採用與管道航空巡線相結合的陰極保護參數遙測系統，配以電子計算機，對所測數據進行處理。外加電流陰極保護單站保護距離一般可達幾十公里，長輸管道陰極保護多用此法。 犧牲陽極法是採用比被保護金屬電極電位更負的金屬與被保護金屬連線，兩者在電解液中形成原電池。電位較負的金屬(如鎂、鋅、鋁及其合金)成為陽極，在輸出電流的過程中逐漸損耗掉，被保護的管道金屬成為陰極而免遭腐蝕，所以稱電位較負的金屬為犧牲陽極。其接線如圖4。
地下管道採用犧牲陽極保護，其決定要素是陽極發生電流、陽極數量和保護長度等。當陽極種類確定後，影響上述參數的是陽極接地電阻和與該陽極保護管段區間的漏泄電阻。前者取決於土壤電阻率，後者取決於管道塗層電阻和塗層的施工質量。犧牲陽極使用壽命與重量有關，視需要可用幾年至幾十年。犧牲陽極具有投資省、管理簡便、不需要外電源、防止干擾腐蝕效果好等優點，所以在地下金屬管道防腐中得到普遍套用。 ②電蝕防止法：一是在雜散電流源有關設施上採取措施，使漏泄電流減小到最低限度；二是在敷設管道時儘量避開雜散電流地區，或提高被干擾管段絕緣防腐層質量，採用禁止、加裝絕緣法蘭等措施；三是對干擾管道作排流保護，即將雜散電流從被干擾管道排回產生漏泄電流的電網中，以消除雜散電流對管道的腐蝕。根據套用範圍和排流設備的不同性能，分直接排流、極性排流、強制排流三種。對交流干擾電壓的防護，不少國家都制定有技術規定，主要是採用安全距離和管道泄流兩類方法使管道免遭損害。
四氟管道防腐層大修技巧
1、工程土建開挖，一般的情況都採用機械與人工聯合開挖，這樣一來既可提高工作效率，施工安全性也會相應地提高，但要注意的是，在土質較為鬆軟且管線埋較深的地方，挖掘時必須挖掘到管線上方，人工清理溝底時，必須有2人或更多的人，且工作時人員的站位不可站在一側，施工兩側的土沿上嚴禁站人。
2、清管，在管線的清管過程中，最容易出現的情況是外層防腐層被剝落，而管線的表面則有一層薄且粘的瀝青層，最好的辦法是用柴油抹布將要清除的部分用柴油浸透，待到2-3小時以後，用小鏟刀就可以較為輕鬆地去除了。若在沙子較多的地方可用抹布蘸著細沙進行清管。這樣一來，即節省了砂布又節省了油料，同時，還將管線清理乾淨，通過以上方法，清管程式既快又省原料。
3、塗刷底漆及纏繞，在風比較小的時候，利用刷底漆及乾燥時間和纏繞時間差進行工作。例如在一條16米長的管道中，由2人用抹布做最後清管，隨後由2人進行刷底漆，當刷完2米後纏繞人員下溝並安裝機器。底漆的風乾最佳時間是5分鐘左右，這時候機械安裝結束可以進行纏繞。若正常的情況，刷底漆的速度為1．0米／分鐘，纏繞的速度為0.7-0.8米／分鐘。另外，對纏繞人員要進行適當的培訓，對纏繞機器進行經常性的維護和保養。
4、電火花檢測，電火花檢測過程中，要側重於管道已完工段與新纏繞段銜接處。因為該部分在完工後已經部分回填，它的鄰段開挖，挖掘人員在清理管溝時會不經意地對裸露的部分造成傷害。建議在電火花檢測時側重於管線已完工段與新纏繞段銜接處，降低返工率。
5、回填，回填是該工程的最後施工階段，往往被人忽略，但也是最關鍵的環節。一般用草簾覆蓋的方法來降低小沙石對管道的損傷，這方法雖然有效，但草簾的抗拉強度太低，直接造成成本上升。可以採用化纖地毯對疊的方法，有效且降低了成本。
