天然气长输管道防腐检测及安全防护

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:王涛
[导读] 摘要:众所周知,天然气能源非常重要,能够促进各个行业稳定发展,为我国经济发展提供保障,相关企业应该对管道防腐检测与安全防护等方面加以重视。
        云南省天然气有限公司  云南  650200
        摘要:众所周知,天然气能源非常重要,能够促进各个行业稳定发展,为我国经济发展提供保障,相关企业应该对管道防腐检测与安全防护等方面加以重视。文章对管道腐蚀机理进行简单阐述,对防腐检测方法进行简单介绍,最后提出几点防范策略。希望能够为相关企业与人员提供参考,以促进管道检测、防护工作质量。
        关键词:天然气;长输管道;防腐检测;安全防护
        引言
        天然气长输管道受自身条件、铺设因素等因素的影响,经常会出现管道腐蚀等问题。腐蚀现象的长期存在不仅会影响管道的使用寿命,也会造成天然气泄漏等危险事故的发展,进而给人们的生产和财产造成损失。因此,要加强天然气长输管道的防腐效果,完善防腐保护措施,提高天然气管道的使用寿命,确保天然气管道的稳定运输。
        1防腐的重要性
        一般来说,管道出现腐蚀后所产生的物质会对天然气造成很大的品质影响,此外,这些物质还会依附在管道壁上,加剧了其腐蚀的速度,很大程度上威胁了管道安全。首先严重的腐蚀会导致管道破裂,天然气出现泄漏,对于运行企业来说,经济损失不可估量;其次,天然气中含有污染物,如果发生泄漏,将会对我国生态环境造成严重破坏,继而引发系列污染问题;最后,若遇到明火,很有可能会引发火灾,对人们的生命安全及财产经济造成影响。基于此,天然气长输管道的腐蚀管控具有重要意义,一方面能够有效预防天然气泄漏所导致的安全事故,另一方面还能提高管道输气效率。
        2天然气长输管道产生腐蚀问题的原因
        第一,由于天然气长输管道本身属于金属管道的一种,在周围环境污染的条件下,金属管道会产生一系列化学反应,继而导致天然气长输管道产生腐蚀问题。如果不能有效处理相应腐蚀问题,还会导致天然气长输管道强度下降,天然气传输效果也会受到严重的影响。而且天然气长输管道不同部位的金属材料存在些许差异,造成长输管道各部位腐蚀程度大相径庭。无形中加大天然气长输管道腐蚀问题处理难度,直接影响相关行业天然气传输水平。第二,由于天然气中含有大量氧化硫、二氧化碳和溶解氧等成分,其在长输管道中传输过程中,必然会导致长输管道中金属材料出现氧化腐蚀现象,化学腐蚀越演越烈,其中腐蚀问题也越来越严重。如果放人这一现象不管,必然导致天然气长输管道上形成凹坑和穿孔问题,天然气传输效果变差,天然气渗漏量大幅度提升。加大天然气传输路线出现火灾和爆炸事故的可能,对于我国天然气行业良性发展也有很大的影响。第三,除了上述两种腐蚀现象之外,天然气长输管道还会在一系列化学因素的干扰下发生氧化还原反应,导致天然气长输管道金属结构产生腐蚀问题。此外,在电化学腐蚀的干扰下,还会导致天然气长输管道外壁产生严重的腐蚀问题。严重影响天然气长输管道实际作用效果,天然气传输效率也会遭受严重的影响。为此,必须针对长输管道出现腐蚀部位分析管道腐蚀原因,据此规划合理的处理措施,确保天然气长输管道腐蚀问题能够得到有效处理。
        3管道腐蚀检测技术
        3.1GIPS检测技术
        该方法能够对阴极保护体系应用效果进行有效评价。检测原理为,应用电缆连接采集器与测试桩,采集器另一端与参比电极连接,管道电位测量、采集间距为2m左右。测量过程中获得两种电位,①Von,该电位是阴极保护开启时产生的电位;②Voff,该电位是关闭阴极保护时产生的电位,其中,Voff为将土壤IR消除后产生的。该方法主要有点在于可以对管道阴极的保护电位进行有效检测,进而对阴极保护效果进行准确评价。该方法还可以对腐蚀隐患部位进行精准定位,同时能够确定破损点是否需要进行修补。缺点就是在城市建设与地磁场不断运动过程中,会产生一些杂散电流,对检测精准性产生一定影响,若是无条件断开阴极保护,则无法测试断电电位。


        3.2交流电位梯度检测技术
        对受检管道进行电位梯度的检测,利用信号发射器,产生交流电流,如果管道的防腐层破损,就会从破损部位泄放电流,在破损处形成一个电场。在地面检测电场的情况,使用信号接收机,检测电场中电位的变化,通过数据的详细分析,获得管道的具体位置,用以判断管道防腐层的完好状况。
        3.3超声波检测
        该方法借助脉冲发射的时间间隔对管壁厚度进行测量。开展测量作业时,探头应该依次接收管内外壁相关反射波,并通过计算获得管壁实际厚度。超声波检测较为便捷,管道壁厚以及材料等不会影响检测结果,同时能够对管道内外壁腐蚀以及变形情况进行检测,属于一种直接检测管道腐蚀程度与腐蚀位置等手段。基于该方法检测数据非常简单,同时不需要进行教研,因此可用于管道输送压力最大允许值计算中,能够为管道使用寿命以及维护方案确定与制定等提供保障。同时,超声波法在管道内缺陷检测以及应力腐蚀检测等方面有着良好适应性。其缺点就是衰减速度快,开展检测作业时,需要水、油等作为声波传播媒介。
        4管道防护策略
        4.1涂层处理
        涂料涂层防腐是目前应用最为广泛、且经济的一种处理方式,能够显著提升金属管道的耐腐蚀性。且需要按照管道的内外壁、环境的差异来选取不同的涂料。针对于地下管道外壁来说,其主要腐蚀来源为土壤中的水或者其他微生物,这就需要所选取的涂料具有足够的耐酸碱性以及耐水性等,同时还要具备长时间的保护性能,多层环氧/挤压聚烯烃涂层则能很好的满足以上特性。其次,地上管道大多要长期饱受阳光的照射,温度差异明显,还要经受雨水、沿海部分盐雾的影响,这就需要所采用的涂料具有足够的耐侯性以及耐盐雾性,目前常用的有G2/G3型环氧煤沥青系列的防腐涂料。最后,还需要考虑一点,那就是管道内壁和天然气直接接触,输送期间难免会掺杂腐蚀性杂志,例如CO2、溶解氧等,多种因素(温度、流速)下容易对管道内壁进行腐蚀,由此则需要将内壁与天然气流体进行隔绝处理,以此来降低管道内壁的腐蚀程度。
        4.2电化学防腐措施
        目前在我国应用较为普遍的是牺牲阳极的防腐保护方式,主要是用牺牲阳极的阴极保护法对天然气长输管道进行保护,这样能够增长被保护的距离,提高被保护的效果。在具体的装设过程中,要将电绝缘装置设置在管道的进口处,这样对阴极电流进行保护,这时如果管道的防腐蚀层与绝缘接头处出现了电力故障等问题,就会遭到破坏。而在此位置处安装接地锌电视,就能够起到很好的保护作用。
        4.3输送条件改善
        对于长距离的天然气管道运输来讲,需要增加一定程度的压力来确保天然气运输效率。而在进行压力施加过程中,需要确保压力适中,不能够因为压力过大而造成管道壁破损,也不能够使压力呈现波动状态,在长期作用下造成管道内壁的破损,同时在腐蚀作用下扩大破损状况。所以在进行天然气长输管理过程中,需要针对于腐蚀作用的存在,通过实时监督与管理对输送条件进行稳定,在其它防腐蚀措施条件存在下,为天然气长输提供稳定可靠支持。
        结语
        综上所述,管道腐蚀影响因素为:杂质气体、土壤含氧量、土壤硫化物等因素影响。为了降低管道耗损与生产成本,相关企业需要积极开展防腐检测以及安全防护等工作,可以借助检测技术对管道内外壁进行防腐检测,同时开展管道安全防护工作。
        参考文献:
        [1]孙振侨,谢军.天然气长输管道的防腐与防护措施[J].能源与节能,2013(8):36-38.
        [2]武京波.天然气长输管道防腐的重要性及防护措施[J].化工设计通讯,2017,43(8):190.
        [3]陆熙丞.探析天然气长输管道防腐的重要性及对策[J].化工管理,2018(9):141-142.
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