【摘 要】：近些年国内外在长输油气管道防腐材料要求不断的提高，本文就以氰材料的发展趋势是采用硬质、高性能的高分子聚合物涂层及其复合结构；在防腐设计方面追求整体结构的严密性，推行经济保温厚度。但我国的防腐保温事技术水平在总体上与先进国家相比还有较大的差距。

【关键词】：长输管道；防腐保温；设计；氰材料

1国内外技术现状及发展趋势

1.1长输非保温管道的外防腐

在长输非保温管道防腐选材方面，国外的发展趋势是采用硬质、薄层、高性能的高分子聚合物涂层及其复合结构。90年代中期，我国陕—京长输管线采用了从意大利、加拿大引进的三层结构防腐技术，使我国长输管道外防腐技术提高到了一个新水平。但从总体上看，与国外先进技术相比还存在相当大的差距，环氧粉末等防腐性能优良的涂层应用比例偏小，石油沥青防腐涂层仍占主导地位。

1.2长输保温管道的防腐保温

为确保防腐保温设计的可靠性，美国保温界认为，实现结构的整体严密性是保温设计的基准，据日本测算，由于热伸缩缝引起保温结构开裂而造成的热损失约占保温管道总散热损失的30%。因此，在结构设计时，必须保证工程投产后特别是若干年后防腐保温结构仍然严密无缝。

为保证保温设计的经济性，国外十分重视经济保温厚度的推行。据国外测算，推行经济保温厚度，较控制表面温度或控制热流密度的设计，可节能20%以上。我国于80年代中期开始推行经济保温厚度，但迄今仍不普及，主要是因为目前采用的经济保温厚度计算方法的可操作性较差。而日本等国家针对本国特点，在保温设计或施工标准中规定了不同管径、不同温度、不同保温材料的经济厚度，应用起来十分方便。

1.3长输管道的阴极保护

国外一般选择强制电流法，这是因为强制电流法具有驱动电位高、保护距离长、便于监测、并可根据需要进行调整的特点，因此适用于长输管道。而国内部分长输管道的阴极保护设计选择了牺牲阳极法。由于牺牲阳极法驱动电位低，保护距离短，常发现部分地段的保护电位达不到设计要求。

2对长输管道防腐保温设计的几点建议

2.1设计原则

我国长输管道防腐保温设计水平与发达国家相比还有较大差距，要提高防腐保温设计水平，建议遵守以下设计原则：

(1)在总体设计上，以节能降耗、保证设计寿命为目的，应实现涂层材料及结构、保温材料及结构（对长输保温管道而言）、阴极保护、预制、施工工艺的确定、质量、寿命与经济的最佳统一，即重视设计的可靠性与经济性的统一。

(2)为确保管线使用寿命，应采用涂层防腐与阴极保护相结合的综合防腐措施。

(3)根据工程所在国的国情，结合工程要求，因地制宜地选择材料和优化结构。

(4)在长输保温管道的保温设计中应推行经济保温厚度，并保证保温结构的整体严密性。

(5)注重补口结构与管体防腐保温结构的一致性。

2.2设计前的调研及方案论证

在设计前应详细地掌握有关资料。一般说来，设计前应掌握的资料至少应包括以下几方面：

(1)工程基本概况，包括工程投资及其偿还年限、环境条件、设计要求等。

(2)工程所在地区的有关资料，包括当地热价、当地生产的防腐保温材料的种类、价格、技术性能、生产能力和技术水平、防腐保温维护费用、运距、材料施工难易程度和周期等。另外，还应掌握沿线土壤土质、热阻、电阻率等参数及附近类似工程的腐蚀状况，这些资料的获取，需进行充分的调研、实地勘察及测试。

设计时要进行多种方案的论证，设计方案的比较应是定量的、全面的综合比较，不单要比较投资多少，还应比较寿命、维护费用、施工难易和周期等因素。例如，我国的一些长输管道的保温设计，原来规定投资回收年限为5-7年，投产运行后经过实测，2-3年即可回收全部投资，设计的中间加热站，投产后发现部分加热站不加热也能满足要求，说明这些保温设计是不经济的。又如石楼—燕山石化厂1992年建的输油管道，投产3年后便发现保护电位达不到设计要求，调查结果表明，选用镁阳极阴极保护的设计方案是不可靠的。因此，应在充分调研、分析的基础上综合论证设计方案，确保防腐保温设计可靠性与经济性的统一。

2.3外防腐设计的优化

防腐优化设计包括材料优选和结构优化。长输管道外防腐材料的优选，应根据掌握的有关资料，采用优选的系统方法，从材料的技术性能、价格、预制、施工及维护情况、环境条件等方面综合优选。

关于长输管道防腐结构的优化，应根据国情、管道建设质量要求、环境条件和使用阴极保护情况等因素综合确定。例如一条长输管线在经过盐沼、岩石或穿越河流时，可选用环氧粉末；在经过低洼潮湿及微生物腐蚀性较严重的地区时，可选用煤焦油瓷漆；经过干燥的山地时，可考虑聚乙烯胶带。而在防腐结构设计时，应根据沿线环境腐蚀性选择防腐等级。因此，各种涂层及结构的最终确定应基于沿线腐蚀及环境因素的实际调查、分析及测试结果。

2.4保温结构优化

在世界范围内，长输保温管道主要采用聚氨醋泡夹管，因此，保温结构的优化主要指聚氨醋泡夹管的结构优化，其重点是保证结构的整体严密性。保温结构的防腐层设计除按非保温管道进行外，还应考虑防腐层与保温层间的匹配性及保温层对防腐层的影响，例如，聚乙烯胶带用于非保温管道时，应使用外保护带，而用于聚氨酷泡夹管时，可只采用内防腐带。

保温层厚度的确定，目前应尽可能按经济厚度计算方法计算，当国内制定了正式的经济厚度标准时，可依据标准设计经济保温厚度。

外护层（夹克层）的厚度应根据埋深、沿线自然条件、管线和施工工艺等确定。

保温管段两端必须采取防水密封措施（采用防水帽、端面密封胶等）。设置并处理好热伸缩缝也是提高保温结构整体严密性的重要手段。

2.5阴极保护设计

长输管道阴极保护应采用强制电流法。阴极保护设计应达到如下目标：

(1)为长输管道提供足够的电流，达到阴极保护的有关标准要求，并提供充分的裕量以适应预期的随时间而发生的电流变化。

(2)提供与长输管道设计寿命相匹配的辅助阳极系统，或提供一个定期更新的辅助阳极系统。为便于施工和维护，长输管道阴极保护的设计图纸和技术要求应满足如下要求。设计图纸应详细地描述被保护系统（长输管道）的总体布置及测试桩、电绝缘、邻近的埋地或水下金属构筑物等主要项目的位置；应绘制每个阴极保护装置布置图和系统构件的位置（相对于长输管道和主要地标等的位置）；阴极保护系统所涉及材料和施工方法均应提出技术规范：设计资料和计算书应和图纸一起存档。

3结  语

为提高油田长输管道防腐保温设计水平，应从设计准备（资料掌握及方案论证）、防腐保温结构优化、阴极保护设计优化等方面着手，吸收国外先进技术，总结国内经验、教训，推广成熟的新材料、新技术，根据工程所在国国情，充分考虑设计的可靠性与经济性的统一，因地制宜地进行防腐保温设计。