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长输天然气管道腐蚀的形成与防腐保护措施分析

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：杨满

[导读] 摘要：现阶段，人们越来越注重环境的保护，注重人与自然的和谐发展，经济环保、节能减排等已经成为时代发展的主题。

        淮北华润燃气有限公司安徽省淮北市 235000
        摘要：现阶段，人们越来越注重环境的保护，注重人与自然的和谐发展，经济环保、节能减排等已经成为时代发展的主题。长输天然气管道腐蚀在极大程度上污染了自然环境，还存在相当大的安全隐患，这也是目前社会发展的一个显著问题，在一定程度上影响了我国的稳定发展，这也说明了在日后的发展中一定要采取有效的措施，提升长输天然气管道的防腐蚀性能，促进天然气行业更好的发展及壮大。基于此，本文就长输天然气管道腐蚀的形成与防腐保护措施进行探究。
        关键词：天然气；长输管道；腐蚀形成；防腐；保护措施
        1 引言
        现阶段，在天然气长输管道的应用中天然气本身的性质、外界因素等都会造成管道腐蚀问题的发生，进而威胁到天然气长输管道的安全与稳定运行。所以，长输天然气管道防腐是一个大事件，要采取积极有效的措施，本文从多方面进行了分析，降低天然气长输管道被腐蚀的概率，确保天然气管道的稳定运行，提升天然气传输的经济效益，为社会的经济发展和良性运行做贡献。
        2 长输天然气管道腐蚀的形成因素
        2.1 内部因素
        长输天然气管道内部腐蚀的原因主要体现为以下三点：（1）长输天然气管道的输送量比较大、输送距离比较远。但整个输送环节都必须要在高温、高压的状态下完成，然而酸性气体在这种状态下的活动能力会更强，从而加快了天然气管道的内部腐蚀。（2）在天然气的输送过程中，会出现自由液相。通常情况下，会有气、液、固这三种状态的介质在管道中。在冲刷的作用下，这些混流物会对长输管道的内壁产生腐蚀，尤其是管道的弯头位置处，很容易出现天然气泄露的现象。那么，天然气管道内壁被腐蚀的主要原因就是其中有水汽存在。如果把天然气处理成干气，就很难析出游离水。但在温度和压力的作用下，天然气的饱和含水率是非常高的。因此，需要对进入管道的天然气的水汽含量进行严格把握和控制。（3）由于腐蚀液体大部分聚积在管道底部，特别是一些低洼地段，所以这些部分很容易出现管道内部腐蚀的问题。在天然气管道的设计过程中，需要根据实际的压力、流量及温度来直接评价管道内部的腐蚀情况，并对某段管道液体积聚的最大倾角进行准确的推算。此外，在天然气内部管道施工中，会涉及到大量的内容，并需要相关设计人员对众多因素进行充分考虑[1]。
        2.2 外部因素
        （1）大气腐蚀。由于长输管道常年暴露在外界自然环境下，因此其表面就会形成一种非常薄的水膜。这层水膜虽然肉眼几乎不易看见，但是经常引起管道腐蚀。主要是因为当这层水膜的厚度高达20个左右的分子时，就会发生化学反应，变为电解液膜。外界自然环境下形成的电解液膜，含有水溶性的盐类以及可溶性腐蚀气体，当周围环境较为潮湿，就非常容易引发管道腐蚀。（2）土壤腐蚀。长输天然气管道处于高空架设外，还有地下敷设。选择地下敷设方法，就会接触到土壤，而土壤颗粒中含有大量的空气、水分以及各种盐类，会发生电解反应。当金属管道在土壤的电解质溶液中，就会产生多种腐蚀电池。一种是钢管表面的状态差异，会形成微腐蚀电池，进而引发管道表面腐蚀。一种是土壤腐蚀介质的差异形成的宏观腐蚀电池，腐蚀能力极高。（3）微生物腐蚀。微生物腐蚀，一般是指由微生物引发的腐蚀或者受到微生物的影响，最后出现腐蚀现象。无论是高空或者地下敷设，都会与多种微生物接触，都会引发管道腐蚀，造成大量的资源浪费与经济损失，也需要受到高度重视。
        3 长输天然气管道防腐保护措施
        3.1 管道内壁防腐
        在防腐保护中，需要有效避免化学反应的发生。首先，可以在管道内部涂抹合成树脂等防腐蚀材料，就可以有效防止腐蚀现象。

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这一方法主要是因为合成树脂具有光滑润滑的作用，降低了管道内壁的粗糙度，加快了介质的输送速度。其次，可以通过缓蚀剂分子的运用，用来改变金属管道内壁的电子分布状态。或者在内壁涂抹一层保护膜，用来阻断电子的运动，这样就可以有效缓解腐蚀速度。这种方法的最大优点就是成本低，适用范围广，易操作，因此在今后的施工中，可以大范围使用[2]。
        3.2 阴极保护
        在实际的天然气管道施工过程中，为了降低运输管道的被腐蚀程度，保护管道以及阴极不受腐蚀。施工单位可以采取阴极保护措施，而阴极保护措施主要分为两种，分别是：电流的阴极保护措施。以及牺牲阳极的阴极保护措施在对天然气运输管道进行阴极保护的时候，施工单位应该根据实际的发展状况，选择适当的阴极保护措施，对金属管道进行保护，经过我国长时间的发展以及对天然气运输管道运输状况的现场调查，阴极保护法是我国发展到目前最有效的金属管道防腐蚀措施，所以我国现在大多数施工单位都会采用阴极保护的措施，对金属管道加以保护，这种技术在我国天然气运输管道的施工单位中得到了普遍的应用。其中石墨是施工单位最经常选择的阳极材料，这种材料也是现阶段最好的材料，能够有效地保护天然气管道在运输中不会受到各方面的腐蚀，极大地降低了金属管道安全事故发生的概率，降低了人员伤亡以及财产损失发生的次数，从而更好地促进社会以及国家的发展进步，为人们的生活提供更多的保障。
        3.3 防腐层保护
        防腐层的作为在于将管道与土壤相隔离，防止腐蚀发生的同时也能有效降低保护电流的用量，优化电流分布。防腐层所能发挥的效果主要取决于其材质以及后续维护。出于防腐层的性能考虑，在管道设计之际，可考虑选用3PE防腐涂层。在设计的过程中，也应充分考虑以下问题：土壤环境、地形地貌、管道运行情况、设计使用年限、施工环境以及经济性等。如果3PE并不符合实际需求，那么可考虑选用3PE防腐层加强级。关于加强级防护的选择，主要是适用于部分较为特殊的环境，譬如河流、公路以及铁路等。关于防腐层在管道安装工程中所发生的损伤处理。在管道下沟之前，可先用高压电火花检漏仪进行检查，如发现损伤，应当第一时间进行修复；管道下沟时，需要缜密、细致地对防腐层予以检查，确保其符合标准，同时清除沟内所有可能导致防腐层损伤的异物。在回填工作中，需要谨慎工作，避免防腐层被异物砸伤。管道运行后，做好相关维护工作，并对管道周边的施工情况进行密切关注，防止防腐层损害[3]。
        3.4 防腐密封
        防腐密封工作对于整个阴极保护而言是十分重要的，倘若防腐密封工作出现了问题，那么在阴极保护流程开启后，管道很可能会由于长时间的工作而产生较为严重的腐坏，这不仅会严重影响到阴极保护流程的进行，还很可能会影响到整个天然气长输管道的日常运输稳定性与安全性。会对人们的日常工作与生活造成较为严重的影响。正因如此相关技术人员，也对防腐密封工作进行了较为深入的研究，通过研究技术人员发现，倘若阴极保护过程中使用带状的无纺毡来进行密封保存，那么其防腐的概率会大大提升，防腐的效果也会有明显的改善。当然，想要做到正确合理的防腐密封，有关技术人员还需要定期对相关管道进行检查与维护，只有如此才能够最大限度的保障整个阴极保护措施的日常进行不会出差错。
        4 结束语
        综上所述，在长输天然气管道中，经常出现各种腐蚀现象，不仅浪费了大量的资源能源，还导致企业的经济损失惨重。为了避免这些现象的出现，提高管道运输质量，就需要针对管道腐蚀的形成因素，提出有效的优化策略，做好防腐工作的研究，保障管道的安全平稳运行。
        参考文献：
        [1]晏金龙.天然气长输管道防腐的重要性及防护措施[J].当代化工，2013（04）：434-435.
        [2]樊耀锦.浅谈天然气长输管道防腐的重要性及防护措施[J].石化技术，2015（07）：106.
        [3]郑瑜.对石油天然气管道腐蚀及其防护措施分析[J].中国化工贸易，2014（19）.