【正文】 度低，一般為 10%，若提高濃度，粘度將增大，特別在冬季，家緩蝕劑十分困難；使用周期短，加緩蝕劑頻繁；加緩蝕劑裝置過多，不利于安全生產(chǎn)；該技術(shù)投資少，但工藝較復(fù)雜，對生產(chǎn)影響較大 [3]。 可把緩蝕劑分為無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑兩大類；按電化學(xué)機(jī)理分類可分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑三類；按物理化學(xué)機(jī)理可分為鈍化膜型緩蝕劑、沉淀膜緩蝕劑以及吸附膜型緩蝕劑 [8]。緩蝕劑有兩種注入方式：間歇式注入方式、連續(xù)式注入方式 [6]。 3 防蝕涂層 用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性質(zhì)介質(zhì)隔絕，是管道防腐最基本的方法之一。 20 世紀(jì) 70 年代以來，在極地海洋等嚴(yán)酷環(huán)境中敷設(shè)管道，以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等，對涂層性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂層越來越多地采用復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些材料和結(jié)構(gòu)要具有良好的介電性能、物理性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)范圍等 [10]。 復(fù)合涂層 通過簡單的物理疊合或化學(xué)粘結(jié)將各具特點(diǎn)的單一涂層材料連 為一體，形成綜合性能良好的多層系統(tǒng)。包括二層聚乙烯∕聚丙烯、三層聚乙烯∕聚丙烯等。二層 PE 由底膠和聚乙烯組成，通過擠出機(jī)直接包覆或纏繞于管道上形成保護(hù)涂層。二層 PE 用作防蝕涂層具有良好的耐搬運(yùn)損傷、抗沖擊以及優(yōu)異的防水滲透性，但最嚴(yán)重的問題是剝離。剝離后，由于高度絕緣的聚乙烯層屏蔽了陰極保護(hù)電流，極易造成剝離層下腐蝕，而且很難察覺。 三層系統(tǒng)是目前常用的復(fù)合涂層，由環(huán)氧粉末底層、粘結(jié)劑中間層和聚烯烴外護(hù)層（聚乙烯或聚丙烯）組成。由于其兼有熔結(jié)環(huán)氧（ FBE）優(yōu)異的防蝕性能、良好的粘結(jié)性與抗陰極剝離性能以及聚烯 烴優(yōu)良的機(jī)械性能、絕緣性能及強(qiáng)抗?jié)B透性，從而成為綜合性能優(yōu)異的涂層，廣泛用于施工及敷設(shè)環(huán)境均較苛刻的地帶。三層涂層的主要缺點(diǎn)是施工工藝較復(fù)雜；由于中間膠粘劑和外層聚乙烯均采用擠出工藝，焊縫處易形成空鼓，涂層一旦失去粘結(jié)，涂層將出現(xiàn)層間分離，高度絕緣的聚乙烯外護(hù)層將屏蔽陰極保護(hù)電流，產(chǎn)生膜下腐蝕；彎頭、附件及補(bǔ)口涂層很難與管體涂層一致；三層系統(tǒng)對大多數(shù)環(huán)境通用，特別是敷設(shè)及施工環(huán)境苛刻地帶、侵蝕性地帶，如：石方段、鹽堿地等。 我國在 1985 年開始使用溶結(jié)環(huán)氧粉末涂層。它由固態(tài)環(huán)氧樹脂、固化劑及多種助劑經(jīng)混煉、 粉碎加工而成。其優(yōu)點(diǎn)是鋼管的粘結(jié)力強(qiáng)、機(jī)械性能好，使用溫度高，良好的膜完整性、優(yōu)秀的耐陰極剝離性能、耐土壤應(yīng)力、耐磨損。一般適用于大多數(shù)土壤環(huán)境。缺點(diǎn)是涂層較薄，對損傷的抵抗力差 [12]。特別是高溫條件下吸水率較高，因此不適用于濕熱環(huán)境和石方段。在美國鋪設(shè)大直徑的新建管道一般都是采用溶結(jié)環(huán)氧粉末涂層。 應(yīng)用最廣泛的纏繞帶是 PE 和膠粘劑襯背。膠粘劑通常是瀝青或丁基合成橡膠類型。纏繞帶的優(yōu)點(diǎn)是它們具有對表面的容忍性。然而，相對于液體涂敷系統(tǒng)，對處理良好的表面粘結(jié)較差，因此在涂敷到處理不好的表面上時(shí)影響不大，它們 可以進(jìn)行涂敷，而不需專門的設(shè)備。纏帶的缺點(diǎn)包括表面處理的變化可能會(huì)引起粘結(jié)問題；使用丁基合成橡膠粘接劑的帶在重疊處經(jīng)常會(huì)粘結(jié)不好；大多數(shù)纏帶對土壤應(yīng)力的抵抗性差；不適應(yīng)遭受嚴(yán)重腐蝕的表面，會(huì)產(chǎn)生涂層不連續(xù)，破壞粘結(jié)的質(zhì)量和性能。雖然不要求特殊的設(shè)備，但是為了獲得可靠的涂敷質(zhì)量，特別是對大直徑管道（超過 300mm）的涂敷，需要涂層待得自動(dòng)纏繞機(jī)器。 液體涂料也有廣泛的應(yīng)用。 液體環(huán)氧涂料正越來越多地用于修復(fù)。環(huán)氧涂料的優(yōu)點(diǎn)是在持續(xù)的潮濕條件下課適用于溫度高達(dá) 90 攝氏度的環(huán)境；抵抗土壤應(yīng)力和沖擊損傷的能力很強(qiáng)；對 陰極保護(hù)電流的要求低；能夠抵抗陰極剝離；具有良好的粘結(jié)力；能夠抵抗隨時(shí)間的涂漏點(diǎn)；再有理的涂敷條件下，不到 1h 就能達(dá)到可觸摸的干度，在 48h 內(nèi)完全固化。液體聚氨脂涂料也經(jīng)常用于管道的涂層修復(fù)，能夠達(dá)到要求的厚度，即 1~。一般無溶劑產(chǎn)品適合于運(yùn)行溫度高達(dá) 80 攝氏度的管道。無溶劑聚氨脂涂料的優(yōu)勢包括，在幾分鐘內(nèi)就可以達(dá)到可觸摸的干度，幾個(gè)小時(shí)就可以完全固化；抗磨損和抗土壤應(yīng)力的能力強(qiáng)；有非常好的粘結(jié)性，但不如環(huán)氧樹脂的粘結(jié)能力好；對陰極保護(hù)電流的要求非常低；能抗陰極剝離。 石油瀝青涂層屬于熱塑性材料， 低溫時(shí)硬而脆，隨溫度升高變成可塑狀態(tài)，升高至軟化點(diǎn)以上則有可流動(dòng)性，發(fā)生瀝青流淌現(xiàn)象；石油瀝青覆蓋層根莖穿透性能差，不耐微生物腐蝕。為了改石油瀝青的性能，我國開發(fā)了改性石油瀝青熱烤纏帶的新產(chǎn)品。改性的瀝青可提高軟化點(diǎn)和抗植物根的穿透力，在韌性、抗?jié)B水性等各項(xiàng)指標(biāo)上也均有提高。 煤焦油瀝青比石油瀝青吸水率低，粘結(jié)性優(yōu)于石油瀝青，抗植物根莖穿透和耐微生物腐蝕且電絕緣性能好，它的使用壽命可達(dá) 60 年以上。煤焦油防腐層對溫度 比較敏感，施工熬制和澆涂的過程中容易逸出有害物質(zhì)對環(huán)境和人體健康有影響，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行。國外使用已有 70 多年歷史，近年來因受環(huán)保的限制逐漸被其他覆蓋層代替 [13]。 環(huán)氧煤瀝青涂層是由環(huán)氧樹脂、煤焦油瀝青、固化劑、填料等組成的雙組分固化涂料。我國自 20 世紀(jì) 70 年代開始應(yīng)用，在我國石油工程中應(yīng)用較為廣泛，由于環(huán)保要求，近年來的應(yīng)用受到一定程度的限制 [14]。 目前最新的是西南科技大學(xué)張凡等人研究的常溫固化陶瓷防蝕涂層技術(shù)。他們采用自制的粘結(jié)劑陶瓷粉混合涂敷在金屬管道的表面，讓其常溫固化，達(dá)到保護(hù)金屬管道的作用，此種常溫固化陶瓷防蝕涂層還可以用于一部分被腐蝕管道的修復(fù) [12]。 無溶劑聚氯脂 涂料的優(yōu)勢：固化時(shí)間短；能抗陰極剝離；抗磨損和抗土壤應(yīng)力的能力強(qiáng)；粘結(jié)性好。一般對即涂層厚度的要求為 1~，對管道的溫度要求為 80 攝氏度以下。 4 陰極保護(hù)技術(shù) 陰極保護(hù)是一種用于防止金屬在電介質(zhì)（海水、淡水及土壤等介質(zhì)）中腐蝕的電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是使金屬構(gòu)件作為陰極，對其施加一定的直流電流，使其產(chǎn)生陰極極化，當(dāng)金屬的電位負(fù)于某一點(diǎn)位值時(shí)，該金屬表面的電化學(xué)不均勻性得到消除，浮士德陰極溶結(jié)過程得到有效抑制，從而達(dá)到保護(hù)金屬的目的 [8]。 陰極保護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)而有效的防護(hù)措施。陰極保護(hù)較 為簡單，效果良好，而且非常經(jīng)濟(jì)，可以防止某些金屬的局部腐蝕，如點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等，但不宜用于酸性介質(zhì)及非電解質(zhì)中 [15]。陰極保護(hù)一般包括犧牲陽極法和外加電流法。由于雜散電流排除過程中，在管道上保留有一定的負(fù)電位，使管道得到了陰極保護(hù)，所以排流保護(hù)也是一種限定條件下的陰極保護(hù)方法 [16]。 犧牲陽極保護(hù)法 是 在待保護(hù)的金屬管道上連接一種點(diǎn)位更低的金屬或合金，形成一個(gè)新的腐蝕電池，該方法是用電極電勢比被保護(hù)金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護(hù)金屬上，形成腐蝕電極，被保護(hù)金屬作為陰極而得到 保護(hù) [17]。在犧牲陽極的陰極保護(hù)中，犧牲陽 極必須滿足有足夠復(fù)負(fù)值的穩(wěn)定電位，但負(fù)值又不宜過小，否則陰極上會(huì) 析氫并導(dǎo)致氫脆。要有高而穩(wěn)定的電流效率。原料來源充足，價(jià)格低廉，不會(huì)引起公害。加工制造簡單，具有合乎要求的力學(xué)性能。常用的犧牲陽極材料是有鎂基、鋅基或鋁基的合金制造 [18]。適用于對電流需要量很小的裸管或有涂層管道的外露部位提供陰極保護(hù)。 外加電流法 是 將被保護(hù)管道與外加的直流電源的負(fù)極相連，把另一輔助陽極接到電源的正極，外加電流在管道和輔助陽極間建立較大的電位差。優(yōu)點(diǎn)是可給較大的保護(hù)電流，保護(hù)距離長， 便于調(diào)節(jié)電流和電壓，適用范圍廣。主要適用于長輸管道以及當(dāng)雜散電流長生的管地點(diǎn)位變化超過犧牲陽極的保護(hù)能力時(shí)，在許多場合下兩種方法配合使用。外加電流陽極可選用石墨、高硅鑄鐵、鑄鐵、碳鋼、磁性氧化鐵、鉛銀合金或廢鋼材。在選擇犧牲陽極法還是外加電流法時(shí)，要考慮干擾問題，附近是否有工業(yè)電源、土壤電阻率、施工可行性和經(jīng)濟(jì)性等因素。涂層和陰極保護(hù)是相輔相成的。涂層做的越好，涂漏點(diǎn)越少，陰極保護(hù)費(fèi)用越低；涂層質(zhì)量較差，涂漏點(diǎn)越多，陰極保護(hù)費(fèi)用越高 [19]。 設(shè)計(jì)或規(guī)定回路以外流動(dòng)的電流統(tǒng)稱為雜散電流。金屬的電阻較小，當(dāng)土 壤中存有雜散電流時(shí)，雜散電流必將從金屬體流過。此時(shí)，埋地金屬體上雜散電流流入部位形成陰極，金屬得到保護(hù)，流出部位形成陽極，金屬發(fā)生腐蝕 [20]。管道的排流保護(hù)依據(jù)被干擾管道陽極區(qū)有無正負(fù)極性交變采用不用的排流方式，不變時(shí)采用支流排流，交變時(shí)采用極性排流，比較復(fù)雜時(shí)采用強(qiáng)制排流。在管道與輕軌平行管段采用排流保護(hù)，在管道兩端利用陰極保護(hù)對雜散電流的抑制作用來降低管道的干擾影響，使管道得到有效的陰極保護(hù)。 5 新型技術(shù) 鑒于管道腐蝕問題的復(fù)雜性和嚴(yán)重性，國內(nèi)外對防腐蝕技術(shù)都很重視；涂層、襯里、陰極保護(hù)和緩蝕劑 等措施已是當(dāng)今國內(nèi)、外管道防腐界廣泛采用的基本方法和成熟技術(shù)，其中防腐涂層加陰極保護(hù)技術(shù)是目前國內(nèi)外管道防腐之首選，兩者的綜合應(yīng)用，極大地減少了管道腐蝕的發(fā)生和危害 [20]。 納米技術(shù)是今年來出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，他帶來了材料科學(xué)領(lǐng)域的重大革命。由于腐蝕防護(hù)所涉及的表面材料的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)所決定，納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用無疑將給腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展帶來巨大的機(jī)遇。研究表明，利用納米技術(shù)對有機(jī)涂層防腐材料進(jìn)行改性，可有效提高其綜合性能，特別是增加材料的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。例如： TiO、 SiO ZnO、 FeO 等納米粒子對紫外線有散射作用，加入這樣的納米材料可有效增強(qiáng)材料的抗紫外線能力，使耐老化性顯著提高。通過向材料中加入一些顆粒很小的納米粒子，能增加材料的密封性，達(dá)到更好的防水、防腐效果。對于無機(jī)涂層材料，如對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行納米化，也能達(dá)到明顯改善其塑性、韌性的作用。 當(dāng)前已有一些通過納米技術(shù)對腐蝕材料進(jìn)行改性的技術(shù)獲得了專利，在市場上也已有這樣的防腐材料出現(xiàn)。不過總的來看，這項(xiàng)技術(shù)還僅僅處于起步階段，具有極大的發(fā)展前景[21]。 咪唑啉衍生物是今年來發(fā)展較快的一類性能優(yōu)異的緩蝕劑，它能 相容性好、熱穩(wěn)定性高、毒性低