隨著能源市場需求的激增，長輸管線事業發展迅猛，全世界形成了許多洲際、國際性、全國性及地區性的大型供氣系統和輸油管網。在我國，原油主要通過長輸管線從產地輸送到煉油廠和碼頭，我國擁有1.7萬公里的原油長輸管線。然而，腐蝕是影響管道系統可靠性及使用壽命的關鍵因素。我國的地下油氣管線投產l～2年后即發生腐蝕穿孔的情況屢見不鮮，它不僅造成油氣泄漏損失、資金和人力浪費，而且還可能引起火災、環境污染等嚴重后果。因此，加強對長輸管線防腐新技術的研究具有重大意義。
管道防腐涂層新發展
采用各類涂層將管道內外表面與介質隔離開來防止腐蝕的方法是目前最普遍的措施。當前，世界各國均十分重視對腐蝕控制問題的研究，在管道防腐涂層領域也取得了許多成果，各種新材料、新技術不斷涌現。
聚合物改性瀝青瓷漆 2008年，國外將一種特殊選擇的瀝青用高性能工程聚合物進行改性，開發出其性能可與3層PE相媲美的聚合物改性瀝青瓷漆。這種涂料的防腐層結構為干膜厚度4mm，外纏繞玻璃纖維和聚脂纖維編織層。其應用溫度范圍在-20～90℃之間。
改性瀝青瓷漆涂敷工藝與常規瓷漆涂敷工藝的主要區別在于:改性瀝青瓷漆粘度大，不適合于噴涂;改性瀝青瓷漆是采用特制的擠壓器連續向管了上擠壓涂料，它的干膜厚度為4mm。擠壓涂敷改性瀝青瓷漆并趁熱和呈液體狀時，馬上纏繞外包裹層。這種外包裹層為玻璃纖維和聚脂纖維編制層，設計專門用于提高其機械保護強度。
2008年10月，該涂敷工藝在南非惡劣的環境條件下進行了廣泛的試驗和測試。試驗項目包括在2km管道上涂敷聚合物改性瀝青瓷漆、運輸存放、鋪設、補口和陰極剝離等試驗。涂敷后的管子堆放在南非夏季最酷熱的環境下，試驗其對高溫的反應，然后是急冷卻(即降雨期間)。試驗得出的主要結論如下:(1)聚合物改性瀝青瓷漆涂層輕易不損壞。即便對受到損壞的涂層進行修復，也是既快又方便。(2)關于陰極剝離和電流保護，初期結果表明聚合物改性瀝青瓷漆涂層具有極高的陰極剝離臨界值。(3)使用了各種補口涂敷，證明與其匹配性好，補口容易。
納米改性材料涂層 納米技術是近年來出現的一門新興技術，它帶來了材料科學領域的重大革命。由于腐蝕防護所涉及的表面材料的性質由微觀結構所決定，納米技術的出現與應用無疑將給腐蝕控制技術的發展帶來巨大的機遇。研究表明，利用納米技術對有機涂層防腐材料進行改性，可有效提高其綜合性能，特別是增加材料的機械強度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。例如TiO、SiO2、ZnO、Fe2O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，達到更好的防水、防腐效果。對于無機涂層材料，如對其結構進行納米化，也能達到明顯改善其塑性、韌性的作用。
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。不過總的來看，這項技術還僅僅處于起步階段，具有極大的發展前景。
環氧/改性聚乙烯粉末防腐層 據報道，在美國還有一種新型的雙層粉末結構，該結構是在FBE防腐層(0.30-0.64mm )上噴涂一層改性聚乙烯CMP和FBE屬化學和機械粘結，不會分離，比傳統的三層PE有所進步，其性能與雙層FBE相似。2007年在美孚石油公司的管道工程中得以應用，但在國內還無使用先例。
無機非金屬防腐層 與有機涂層相比，無機防腐技術有很多優點。無機防腐材料不老化，耐腐蝕、耐磨損、耐溫性能優異，使用壽命比有機材料大大提高。現在的無機非金屬防腐層主要有陶瓷涂層、搪瓷涂層和玻璃涂層。陶瓷涂層具有高化學穩定性，耐腐蝕、耐氧化、耐高溫，目前已有蔓延高溫合成、熱噴涂、化學反應法等較成熟的制備方法。搪瓷涂層具有極強的耐腐蝕性能，用它對鋼制管道進行防腐將會使防腐水平得到極大提高。我國在該方面的研究才剛剛起步，只有西安搪瓷廠等少數企業引進、開發了搪瓷管道生產技術。玻璃涂層致密性、耐蝕性、耐磨性優異，涂層表面光滑，作為內涂層可起到減阻作用。
我國的北京偉業科技發展有限公司最新開發出一種制備玻璃涂層的“熱噴玻璃(釉)防腐技術”，它通過一定的工藝技術，在金屬管道內外壁上形成玻璃與金屬的復合無機防腐涂層，玻璃釉料可根據防腐性能的要求、金屬膨脹系數和工藝特點的不同進行配置，能應用于給排水、化工、石油、天然氣管道等諸多領域。其突出特點有：生產工藝先進，永不老化，使用安全，耐腐蝕性能優越，內減阻及耐磨性、流動性好，耐候性強(使用溫度范圍在-50～300℃)，無毒、無害、無污染，造價低廉，施工規范，用途廣泛等。
目前無機防腐涂層急需研究解決的問題主要有：陶瓷涂層的封孔處理方法、搪瓷涂層成本的降低、玻璃涂層結合性和韌性的提高、開發適宜的焊后內補口技術等。由于無機防腐技術巨大的發展前景，當前世界各國均已將無機非金屬復合防腐管道作為重點攻關的課題，該技術有望取得更大的突破。
非金屬材料防腐應用
由一些非金屬材料制成的管道具有很強的耐蝕性能，在管道防腐領域也發揮著很重要的作用。因非金屬管道不需施加陰極保護，可比鋼管節省投資及管理環節。目前非金屬材料在長輸管道上的應用主要集中在歐美國家，我國使用較少。
玻璃鋼管道與鋼質管道相比，其優點主要體現在：價格比鋼管便宜;安裝簡單;使用壽命在30年以上，是鋼管的2～3倍，且其間無需維護;流體阻力小;對輸送介質無污染;保溫性能好。
電化學防護 根據調查數據和陰極保護相關規范，對沿線的土壤情況進行分析，得出以下結論：土壤的自然腐蝕性屬于強腐蝕～極強腐蝕范圍：管道沿線存在強烈的雜散電流的腐蝕條件，應當增加排流設施：測量數據顯示構成微生物腐蝕的可能性很小;鋼管在采用較好的防腐層的基礎上必須增設陰極保護設施。
長輸管線的腐蝕主要是電化學腐蝕。用電火花檢漏儀檢查時，若有打火花現象，表明該處絕緣不佳，有漏電現象。如不處理日后將在此處發生電化學腐蝕，影響長輸管線的使用壽命。
陰極保護 陰極保護技術就是通過向被保護的鋼質管道通以足夠的直流電流，使管道表面產生陰極極化，減小或消除造成鋼質管道土壤腐蝕的各種原電池的電極電位差，使腐蝕電流趨于零，進而達到阻止管道腐蝕的目的。有兩種辦法可以實現這一目的，即犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護。犧牲陽極陰極保護是將電位更負的金屬與被保護金屬連接，并處于同一電解質中，使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去，使整個被保護金屬處于一個較負的、相同的電位下。此方法廣泛應用于保護小型或處于低土壤電阻率環境下的金屬結構，如城市管網、小型儲罐等，特別適用于天然氣管道。外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極，迫使電流從土壤中流向被保護金屬，使被保護金屬結構電位低于周圍環境。該方法適合于長距離、大口徑的天然氣管道，不受管道沿線地形限制。
發布信息
