董涵
山东济华德润燃气有限公司，山东德州市 251100
摘 要：天然气是目前为止一种非常好的清洁型能源，在当下国家大力发展环境经济的背景下，社会对其需求在不断增多。事实上管道对天然气的运输至关重要，由于管道大多是金属材料构件，长时间在地下埋设，腐蚀问题很容易出现，因此会降低管线的强度，影响到管道的完整性，无法保障其运转的安全性。因此我们要想全面提升长输燃气管道的安全性，势必要做好其防腐措施，借此还能实现长输管道较长的使用年限，在此笔者进行研究和探索。
关键词：长输；燃气管道；防腐；控制技术
1 天然气长输管道腐蚀因素
1.1 大气环境
大气中含有大量的水蒸气，其在金属表面会形成水珠，继而均匀地分布于金属表面，这种水膜会和大气中其他物质混合在一起，扮演着电解质的角色，从而导致金属管道出现电化学反应，继而出现腐蚀现象。事实上大气因素导致天然气长输管道腐蚀的因素有很多，最重要的就是气候因素和污染物[1]。要是长输燃气管道所处的环境比较干燥，那么其出现腐蚀现象的概率更低。要是管道所处环境的湿度＞80%，且所处的时间比较长，则会明显提升金属管道腐蚀速度，对此我们要有清醒的认识和了解。
1.2 土壤环境
由于土壤中具有很多的缝隙，其中含有气体杂质、水分等，这部分物质混合于盐类之中，此时混合水则会扮演导体的角色。再加上金属管道敷设于地下，周围土壤性质差异性较多，因此会不同程度的影响金属材料，管道结构也比较丰富。比如，制造管道材料中有一定的杂质，金属表明不平整等情况，管道内含有一定的电力，因此土壤中的金属离子在电荷的驱动下会不断深入，和管道金属离子相互作用形成电压，在金属管道表面形成氧化还原反应。金属管道和土壤之间变构成了一个回路，电子在二者之间相互流通，继而腐蚀金属管道。
1.3 压力与温度
我们都知道，金属管道内有酸性物质和活性物质，压力越大这些物质的含量越多，继而提升腐蚀金属管道的速度。不仅如此，如果温度较高，也会显著提升土壤中硫化物的含量，就会大大提高天然气长输管道外壁的腐蚀速度，对管道性能来讲，酸性物质的影响程度高低不等，其反应的速度又和温度、压力等相关，要是温度超过70℃，管道和酸性物质的反应速度会更快，大大提升腐蚀管道的速度。
2 长输燃气管道的防腐控制技术
2.1 恰当选择管道材料
在进行燃气储运管道的防腐工作时，为了确保防腐措施的可行、有效，首先应当在管道材料方面入手，确保其自身质量符合燃气储运的要求，自身具有一定的耐腐蚀性能，尽可能地减少造成管道腐蚀的影响因素。在选择管道材时，应对管道的强度、焊接质量、材料纯度等进行严格的检测，最大限度地消除可能引发管道腐蚀的隐患。在管道采购方面，应尽量选择市场反馈较好、企业信誉较好的供货商，严禁为追求低成本而忽视管道质量的把关工作，将劣质管道敷设在燃气输送项目中[2]。另外还应当对输运管道的内径、壁厚等指标进行严格的检测，确保其满足项目设计的相关要求。同时还需要对燃气输运项目的内外影响因素展开全面地分析，了解防腐工作的重点，从而确定更加适用于项目的管道材料，最大限度地发挥管道材料的价值，延长管道的使用寿命。
2.2 物理防护之增设涂层
2.2.1 煤焦油磁漆
煤焦油磁漆是一种防腐蚀极强、抗土壤应力大、耐阴极剥离的绝缘材料，而在管道外壁涂抹上煤焦油磁漆，能够增加管道的防腐性能，并且以其绝缘性能还能抵抗电力腐蚀的不良作用，另外，由于煤焦油磁漆的使用寿命长达60年，且价格便宜，经济实用，所以给管道增设煤焦油磁漆具有较高的经济效益。
然而，煤焦油磁漆在管道抗腐蚀防护中也表现出了两个缺陷：
其一，煤焦油磁漆不耐高温，在高温作用下容易融化，因此，天然气长输管道在运输时达到了高温状态，煤焦油磁漆发生融化之后会导致其保护作用的失效；其二，煤焦油慈溪的硬度较差[3]，机械性能不够充分抵御外界强硬物质的撞击磨损。天然气长输管道预埋在地底下，土壤环境无可避免存在坚硬的石块，容易造成煤焦油磁漆涂层的伤害。总而言之，煤焦油磁漆无法在温度较高且石块较硬的地区作为管道的涂层。
2.2.2 PE两层结构
PE，即聚乙烯。PE两层结构表现出了极强的防腐是能力，作为涂层增设在天然气长输管道上能够加强管道的抗腐蚀能力，另外，PE两层结构还具有抗菌性能和吸收性能，可以保护长输管道不受土壤细菌的侵害，同时降低土壤中水分对管道的不良影响。PE两层结构的造价相对低廉，是我国天然气长输管道防腐防护措施中常用的一种方式。然而，PE两层结构也有其不足之处：首先，PE结构不能抵抗紫外线的破坏作用，如果管道暴露在阳光下，那么PE结构的保护作用就会失效；其次，PE两层结构的贴合度较差，无法与管道外壁紧紧贴合，容易让腐蚀物质有机可乘。
2.2.3 PE三层结构
PE三层结构是在PE两层结构的基础上，新增加了一层环氧粉末，能够提高PE两层结构的优势，即提升了其抗腐蚀能力和抗菌性，并且改善了两层结构的不足之处，加强了PE结构的贴合度。环氧粉末还具备较高的机械性能，以耐磨性和附着力增加了管道的保护作用。同时，环氧粉末作为一种特殊涂料，保护PE两层结构不受紫外线的干扰，从而解决了保护涂层不能在阳光下工作的问题。PE三层结构增设了环氧粉末，以环氧粉末的高使用率和高环保性，成为我国地下天然气运输管道最优质的涂层材料。
2.3 化学防护之电化学防护法
目前最常见的两种电化学防护措施使这些项目的实施减少了气管道腐蚀的速率，从而改善其运输。
2.3.1 阴极保护法外加金属
阴极保护技术是电化学保护技术的一种，这种化学防护方法的原理极为简单，主要是在天然气长输管道外壁增加一种活跃金属，促使管道金属成为阴极电流，外加金属形成活跃的阳极，从而将金属腐蚀的化学作用转移到外加电流的阳极身上，能够有效减弱和避免管道金属材料腐蚀破坏的发生[4]。阴极保护法的根本是牺牲阳极，而这种方法虽然可以有效地保护管道不受腐蚀侵害，但在采用之前，必须对长输管道的长度、厚度以及土壤环境电化学的情况进行精准地计算，才能准确发挥阴极保护法的保护作用。
2.3.2 阴极保护法之外加电流
外加电源的方式是指在天然气常熟管道的外部表面增加一个电源电流，从而促使管道外壁金属成为阴极，内部阴极电子在金属腐蚀作用的时候迁移作用得到抑制，实现了管道外壁保护的目的。然而，如果外加电流时对电流的控制不当，导致电流量过大的现象，就容易与易燃易爆的天然气发生作用，最终造成爆炸等严重危害。另外，外加电流需要精准计算好电压和电流的数据，所以在设置方面也会有一定的难度，所以这种方法在现实中使用的情况较少。
结束语
综上所述，天然气作为一种清洁能源广受人们的喜爱。由于我国地域广袤，天然气的储存极不均匀，应该就需要使用长输燃气管道把丰富区域的天然气向其他区域运输。为了更加安全稳定的运输效果，这就要求我们必须做好防腐蚀工作。通过相应的研究，我们已经了解到导致长输燃气管道腐蚀的措施及一些常用的防腐技术，在实际应用中，我们需要根据实际情况，有选择的加以使用。
参考文献
[1]张升.燃气管道防腐层检测方法分析与实践[D].北京建筑大学，2019.
[2]崔青春.天然气输送管道运行的安全性及质量管理措施[J].工程建设与设计，2019(22):237-238.
[3]刘亮.埋地钢质燃气管道外防腐层损伤分析[J].特种设备安全技术，2019(03):28-29.
[4]张萌.浅谈燃气管道防腐技术及其腐蚀评价[J].化工管理，2018(30):166.