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　　集輸管線輸送的介質通常為氣體、水、烴類和固體顆粒等共存的多相流介質，目前大多數油氣田注水開發后成為高含水油氣田，為提高產量必須提高多相流介質輸送量，從而加劇了管道內壁的腐蝕，所以管道內防腐技術是保證管道安全運行和延長管道使用壽命的重要措施。為適應油氣管道的快速發展，管道內防腐技術必須引起足夠重視［1-4］。本文綜述了管線內壁防腐技術的研究進展，主要介紹了緩蝕劑防腐、涂料防腐、電鍍、復合管防腐等技術。

　　1·油氣集輸管道內腐蝕

　　管道內腐蝕受到管材質量、輸送介質以及管道防腐水平的影響，油氣集輸管道內壁腐蝕主要包括：（1）H2S腐蝕：H2S離解出HS-、S2-吸附在金屬表面，形成加速的吸附復合物離子Fe（HS-）。吸附的HS-、S2-使金屬的點位移向負值，促進陰極放氫的加速，而氫原子為強去極化劑，易在陰極獲得電子，同時使鐵原子間金屬鍵的強度大大削弱，進一步促進陽極溶解反應而使鋼鐵腐蝕；（2）CO2腐蝕：CO2與水接觸形成碳酸，碳酸電離出氫離子，電離的氫離子直接還原析出氫，同時金屬表面的HCO3-離子濃度極低時，H2O被還原析出氫；（3）多相流腐蝕：按其腐蝕環境可分為清潔環境的腐蝕、沖刷環境的腐蝕、腐蝕性環境的腐蝕，以及沖蝕和腐蝕同時存在的環境腐蝕［5］。按腐蝕發生類型，管道內發生的腐蝕主要有：

　　（1）均勻腐蝕：由于輸送介質中含有采出水/水汽，在一定條件下與CO2、H2S等酸性氣體結合對管道造成腐蝕；（2）坑蝕：管壁涂層或保護膜不均勻、硫及硫化物的沉淀、腐蝕產物膜出現結晶剝裂等產生坑蝕；（3）硫化物應力腐蝕開裂：硫化氫水解后吸附在鋼表面的HS-會加速陰極放氫，從而導致材料韌性下降，脆性增加；（4）沖刷腐蝕：管道表面腐蝕產物直接被輸送介質帶走，新的金屬不斷裸露，從而加速了腐蝕。通常包括無碳酸鹽覆蓋膜情況下的均勻腐蝕、有碳酸鹽覆蓋膜情況下的均勻腐蝕、流動引起的臺面狀腐蝕、無膜區局部腐蝕［6-7］。

　　2·內防腐技術

　　目前，國內外對油氣集輸管道內腐蝕采取了不同的防腐措施，主要包括：采用特殊材質，如不銹鋼、合金、玻璃鋼、碳鋼+緩蝕劑、防腐涂層、襯塑等技術，輔以相應的腐蝕監測技術和防腐工藝來進行腐蝕控制；緩蝕劑防腐、涂料防腐、電鍍、復合管防腐等技術。本文著重介紹在油田應用相對廣泛的幾種油氣集輸管道內防腐技術，如緩蝕劑防腐、涂料防腐、電鍍、復合管防腐等。

　　2.1緩蝕劑防腐

　　緩蝕劑防腐是將少量的緩蝕劑加入到腐蝕介質中，以抑制金屬或合金的腐蝕破壞過程和其機械性能改變過程，從而延長金屬的使用壽命。緩蝕劑防腐具有用量極少、不改變環境就能獲得優良防腐效果、不增加設備投資、操作簡便、見效快、同一配方適用不同環境等優點，在油氣工業中應用極為廣泛［8-9］。

　　目前，國內外油氣集輸管道內防腐用的緩蝕劑的主要緩蝕成分是有機物［10］，如鏈狀有機胺及其衍生物、咪唑啉及其鹽、季銨鹽類、松香衍生物、磺酸鹽、亞胺乙酸衍生物及炔醇類等。Hackerman等人的研究指出［11］：對于相同系列的有機緩蝕劑，根據其分子式中雜原子的不同，緩蝕效率一般遵循如下的變化規律，即：P>Se>S>N>O。為確保緩蝕劑的效果，篩選的緩蝕劑除與地層水和油有良好的相容性外，還應與現場使用的水合物抑制劑、除硫劑、破乳劑等有良好的配伍性。

　　2.2電鍍防腐

　　電鍍層可以分為2種：陰極性鍍層和陽極性鍍層。前者是指被保護金屬的電極電勢低于電鍍金屬層的電極電勢，比如鋼鐵表面上鍍錫（此時陽極為鐵，陰極為錫）；后者是指被保護金屬的電極電勢高于電鍍金屬層的電極電勢，如在鐵上鍍鋅（此時陽極為鋅，陰極為鐵）。當鍍層完全覆蓋于金屬基體表面時，鍍層可以隔離腐蝕介質與金屬基體。由于被保護的金屬在陽極性鍍層中是陰極，即使受到損壞，受腐蝕的也是鍍層本身，被保護的金屬不受腐蝕；但被保護的金屬在陰極性鍍層時由于其為陽極，一經損壞，被保護的金屬將直接與腐蝕介質接觸進而腐蝕金屬，此時，鍍層的存在反而加速了被保護金屬的腐蝕。盡管鍍層能很好地保護管線，但是由于其價格較高，鍍層工藝較復雜，推廣應用受到一定限制。

　　2.3復合管防腐

　　目前常用的復合管主要有雙金屬復合管、玻璃鋼內襯復合管和陶瓷內襯復合管。雙金屬復合管在國外已得到廣泛應用，德國Butting公司生產的機械復合管、英國Proclad公司生產的冶金復合管在世界許多國家得到應用；我國的長慶油田分公司靖安首站、大慶油田的注水管道也采用了雙金屬復合管［12-14］。玻璃鋼由環氧樹脂和增強玻璃纖維組成，具有防腐、防垢、減阻等優良性能［15］。陶瓷內襯復合鋼管是一種國際先進的復合新材料，從內到外分為3層：陶瓷、過渡層和鋼材。由于內襯的陶瓷層具有耐磨、耐蝕、耐高溫、高強度、高韌性、高抗沖擊性和高抗熱性等良好的綜合性能，能適用于耐磨強度高，甚至更惡劣的環境。復合管能在一定程度上防止集輸管線的腐蝕，但其與鍍層一樣，相對價格較高，而且對于特殊的地段需要特殊的材料，工藝較為復雜，成本較高。

　　2.4涂料防腐

　　涂層鋼管廣泛應用于油氣田集輸管線，其原理是在管道內壁和腐蝕介質之間提供一個隔離層，從而起到減緩腐蝕的作用。內涂層防腐技術可有效防止內腐蝕，節約大量的管材和維修費用，顯著提高油氣田的輸送效率，減少清管次數。目前油田集輸管線采用的內涂層防腐技術有：水泥砂漿內襯里技術；水性帶銹復合防銹涂料內涂技術；玻璃鋼管道內襯技術；H87內防腐涂層技術；玻璃鱗片漆內防腐技術；環氧粉末涂料內防腐技術；涂塑鋼管等。現在應用較多的是涂覆涂層法，此法容易實施，具有比較完備的整套實施方案和檢測手段，還可用機器人進行涂覆操作。

　　管道內壁防腐涂料的性能要求包括：防腐蝕性、耐水性、耐壓性、耐沖擊性好，良好的黏結性、耐彎曲性、耐磨性、化學穩定性、耐熱性，高硬度，摩擦系數小。目前，應用較多的涂料品種有：環氧酚醛、聚氨酯、環氧樹脂、改性環氧、富鋅、玻璃鱗片、聚苯胺等系列防腐涂料［16］。國外石油天然氣管道內壁防腐涂料多采用多元樹脂改性重防腐蝕涂料，而環氧酚醛類涂料則為國內所青睞，但環氧酚醛類涂層歸屬于一種普通高分子型防腐涂層，其耐腐蝕性和耐高溫性有限［17］。由于內防腐涂層不可避免地存在針孔，而且流體及固體雜質，如砂子等的沖刷也使防腐層容易出現損傷，所以通常在使用防腐層的同時要添加適量的緩蝕劑。

　　當前已有一些通過納米技術對防腐材料進行改性的技術獲得了專利，在市場上也已有這樣的防腐材料出現。總的來看，納米防腐技術還僅僅處于起步階段，但具有極大的發展前景。例如，Mikhail L.Zheludkevich等人在涂料中加入包載有緩蝕劑的納米容器，納米容器能對微環境的pH值產生響應從而釋放出緩蝕劑，實現涂層的自修復［18］。

　　管道內涂層在長輸送管線中的主要作用是減少摩擦阻力損失，降低操作成本，提高管線的輸送能力；對于近距離輸送不僅能減阻同時還能起到防腐作用。鑒于管道內涂層技術具有管道增輸、節能、防腐等巨大優勢［19-20］，其在今后的大型輸油輸氣管道中將進一步推廣。

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