1. 管道腐蝕產(chǎn)生的原因
腐蝕是金屬物質(zhì)在周圍的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞。由于輸送的天然氣中可能含有硫化氫、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蝕性物質(zhì)和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕的危害主要造成油氣管道表面出現(xiàn)凹穴，甚至穿孔。石油天然氣管道的腐蝕發(fā)生在管道內(nèi)部、外部及接頭部位。油氣管道的敷設(shè)主要采用埋地、管溝和架空敷。后兩者主要用于站場內(nèi)管道敷設(shè)， 絕大部分油氣管道采用的是地埋敷設(shè)方式， 對此部分管道的防護(hù)是非常重要的。從腐蝕發(fā)生的原因分析， 油氣管道腐蝕與外界環(huán)境條件密切相關(guān)，另一方面與管道的材料本身、防腐措施的效果有關(guān)。
1.1 外界條件
管道周圍介質(zhì)的腐蝕性。 介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng)弱與土壤的性質(zhì)及其微生物密切相關(guān)， 然而對于長 輸管道涉及的土壤性質(zhì)比較復(fù)雜，準(zhǔn)確評定其腐蝕性非常困難。我國石油行業(yè)制訂出兩種評定辦法，即:在一般地區(qū)，按土壤電阻率大小將土壤的腐蝕性分為弱、中、強(qiáng)三級;對復(fù)雜地區(qū)，根據(jù)土質(zhì)、土壤狀況、電阻率、含水量、pH 值等12種因素，用打分辦法將土壤分為不腐蝕、弱腐蝕、中等腐蝕和強(qiáng)腐蝕4個等級[6]。在實(shí)踐中因后者較為煩瑣，在長輸管道設(shè)計中的使用不多。第一種方法比較簡單易行，采用比較多，再結(jié)合土壤種類、地貌特征及地下水位等，可綜合確定土壤的腐蝕性。另外，土壤中的細(xì)菌可造成金屬的細(xì)菌腐蝕，可對防腐層產(chǎn)生影響，這可能與菌群種類有關(guān)，如硫酸鹽還原菌、酸性細(xì)菌等。
周圍介質(zhì)的物理性狀的影響。主要包括地下水的變化、土壤是否有水分交替變化等情況，以及是否有蘆葦類的根系影響等。
溫度的影響。括環(huán)境溫度和管道運(yùn)行期間產(chǎn)生的溫度。溫度的升高， 腐蝕的速度會大大加快。溫度的高低與管路敷設(shè)深度有直接的關(guān)系，同時更受地域差別的影響[7]。
施工因素的影響。包括材料的把關(guān)、操作人員的責(zé)任心、質(zhì)量意識等。施工時是否考慮了環(huán)境與施工因素的有機(jī)結(jié)合，根據(jù)不同的情況采取不同的措施等。采用鹽酸等處理金屬管道內(nèi)壁結(jié)垢時可加速管道內(nèi)壁的腐蝕速度。雜散電流可對管道產(chǎn)生電解腐蝕[8]。
油氣本身含有氧化性物質(zhì)。含水、O2及 H2S、CO2等酸性氣體可造成類似原電池的電化學(xué)反應(yīng)和破壞金屬晶格的化學(xué)反應(yīng)，可造成管道內(nèi)壁的腐蝕。
1.2 防腐措施的問題
防腐層失效是地下管道腐蝕的主要原因，輕度失效可增大陰極保護(hù)電流彌補(bǔ)防腐作用;特殊的失效，如因防腐層剝離引起的陰極保護(hù)電流屏蔽及防腐層的破壞，管道就會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕.腐蝕發(fā)生的原因是防腐層的完整性遭到破壞， 主要產(chǎn)生于防腐層與管道剝離或是防腐層破裂、穿孔和變形。
2. 管道腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理
金屬被腐蝕是由于電極電位的不同，金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時，電極電位較低的部位容易失去電子，形成陽極;電極電位較高的部位得到電子，成為陰極。在O2和H2O存在的情況下，F(xiàn)e(OH)2生成水合氧化鐵（俗稱之鐵銹），它是一種疏松物質(zhì)，浮在鋼鐵表面，無保護(hù)作用，金屬的陽極化反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)，即產(chǎn)生腐蝕持續(xù)發(fā)展，使油氣管道表面出現(xiàn)凹穴，甚至穿孔。
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