长输天然气管道腐蚀的形成与防腐保护措施探析

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年34期   作者:王鑫 李飞 靳太强 杨磊
[导读] 近年来,随着我国的经济发展,各行各业建设的发展也有了一定的进步。
        王鑫 李飞 靳太强 杨磊
        国家管网西气东输,河南 郑州 450000
        摘要:近年来,随着我国的经济发展,各行各业建设的发展也有了一定的进步。进入21世纪以来,人们的物质生活水平不断提高,同时,各行各业的发展进程逐年加快,这一发展形势下,有必要根据人们对于天然气资源的应用需求,做好管道安全运输方面的管理工作,制定完善的管理方案,确保天然气长输管道运输的安全性,避免出现不必要的安全故障,或造成巨额经济损失。为了有效规避问题,需要首先明确天然气长输管道安全管理过程中的常见问题,基于不同类型,制定针对性的解决对策,以达到长输管道安全运输的目的。
        关键词:长输天然气管道腐蚀;形成;防腐保护措施探析
        引言
        对于石油天然气管道来说,对防腐技术进行科学合理的应用,有利于保障其正常、高效的运转。工业发展对于我国的经济发展能够起到重要的推动作用,在当代工业社会之中,几乎全部的电力设施以及机械设备均需要采用天然气进行驱动,而对石油天然气进行运输,则主要依靠运输管道,保障运输管道的质量即能够对石油天然气的运输质量和运输效率起到有效的保障作用,所以必须针对石油天然气管道工程的防腐工做进行有效强化,以促使相应的管道工程质量得到提升,从而避免石油天然气运输管道的腐蚀对我国工业发展产生不良影响。
        1天然气长输管道防腐的重要性
        目前,国内外对天然气的需求都在增加,它逐渐取代了石油,成为世界上最重要的能源来源。天然气的需求将继续增长,直到出现新的高效能源、清洁能源或者不能保证其生产。为了满足天然气供应的需求,安全是至关重要的。管道安全,虽然管道是天然气运输的最安全的方式,但考虑到近年来管道上发生事故的频率,金属腐蚀是导致管道事故的最重要因素,这表明管道有缺陷。管道腐蚀会导致五种主要危险发生:①管道腐蚀后,腐蚀产物与天然气混合,导致气体质量降低;②在管道严重腐蚀的情况下,会产生气体泄漏,直接影响到安全隐患及管道运营公司的财产;③在环境问题日益严重的情况下,将天然气排放到土壤将造成不可逆转的环境损害和不可接受的环境污染;④天然气泄漏,如果直接遭遇火灾的来源,可能导致火灾和爆炸,如果发生严重事故,可能造成人员死亡;⑤管道腐蚀后,产品的腐蚀性粘在管道壁上,加速了管道的腐蚀过程。管道铺设过程中要进行防锈处理,以避免产生严重后果。天然气是除去煤炭和石油之外另一种重要的一次性能源,其以绿色环保、经济实惠、安全可靠等优势能够提高人们的生活质量,并且缓解工业上能源紧缺的问题,并有效改善环境的污染,被作为工业染料、工业生产、增效天然气、生活燃料等,成为现代生活与生产不可缺少的能源。我国天然气资源主要分布在大陆中部和西部地区,因此必须通过川气东送等运输工程才能实现天然气在社会上的最大价值。虽然管道是目前最为安全有效且经济效益最高的天然气运输方式,但随着近年来管道事故的频频发生,运输管道仍然存在着一些缺陷。由于管道一直预埋在地底下,金属腐蚀问题就成为了普遍现象,管道的腐蚀穿孔容易造成一系列的危害:(1)天然气长输管道被腐蚀穿孔之后,外部的微生物等腐蚀物质容易进入管道内,混入天然气之中,降低了天然气的质量,也不利于天然气的使用安全;(2)天然气长输管道一旦受到腐蚀作用,如果及时采取有效的防护措施,腐蚀物质就会一直吸附在管壁上,导致管道腐蚀的进一步恶化;(3)长输管道如果腐蚀严重,就容易发生天然气泄漏的事故。天然气一旦泄漏,对工程运营方会造成直接的经济损失;泄露的天然气进入了土壤,将造成严重的土壤环境污染,而这种环境污染是不可挽回的;因为天然气的发热值很高,如果泄露的天然气遇上明火或者高温,就很容易发生火灾爆炸等一些危害极大的事故,影响社会的财产安全,甚至会伤害人类的生命安全。


        2长输天然气管道防腐保护措施探析
        2.1涂层外防腐技术
        对涂层外防腐技术进行应用,也就是将防腐材料涂抹于管道上,以将氧气进行隔断,从而实现防腐。常见的涂层防腐外材料主要可以分为以下几个方面:(1)无机非金属涂料,其能够表现为玻璃或搪瓷等,通常来说,将其涂抹于石油天然气管道的外层,可以将管道与空气发生的化学反应进行有效阻隔,从而保障管道上的金属离子持续处于稳定状态,以促使管道的防腐能力得到显著提升,同时延长其使用寿命;(2)环氧涂层,其防腐性能更加良好,也能够适用于更多类型的石油天然气管道之中,但是对这一类涂层进行制作的过程也相对较为复杂;(3)改性涂层,此为当前最为先进的涂料之一,将其应用与石油天然气运输管道工程之中,其不仅能够体现出十分强大的防腐性能,还能够在一定程度上起到防水作用,从而有效延长石油天然气管道的使用时间,从而实现石油天然气运输工作质量和效率的提升。
        2.2做好前期的保护工作
        主要措施表现在以下几个方面:第一,提高设计人员的综合素质。在长输天然气管道的腐蚀安装施工中,设计人员发挥着非常重要的作用。只有全面提高设计人员的综合素质,才能做好防腐保护工作。在设计工作中,需要设计人员根据自身的工作经验,做到勘查规划工作。要根据我国每一个地区的地质地形、气候水文等因素,制定科学合理的设计方案。作为设计人员,还要定期参与到教育培训中,不断完善自身的理论知识,提高自身的专业技能,加强自身的思想道德修养。第二,做好防腐保护。当设计人员综合能力提高之后,就需要在管道安装中做好防腐保护。现阶段,我国在长输天然气管道保护措施中,运用最为广泛的就是在内外壁进行防腐涂层的涂抹,这样就可以提高管道的抗腐蚀能力,延长使用周期。在焊接角度与程度中,都需要设计人员高度重视,这样才能避免焊接处出现缝隙,最终出现泄漏问题。
        2.3做好施工中的防腐保护
        第一步,需要做好管道外部的防腐保护。展开防腐保护工作,就是为了保障管道的安全稳定运行,延长使用期限,保护资源能源,获得更多的经济利润。因此在管道外部的防腐保护中,可以采用防腐涂层和阴极保护联合。现阶段,常用的防腐涂层有热塑性的聚烯烃涂层、煤焦油瓷漆涂层等。常用的阴极保护可以分为以下2种:牺牲阳极保护:这种方法只需要在管道上连接一个低电位的金属或者合金,这样就会形成一个新的腐蚀电池。其保护原理为采用强电极保护弱电极的方法,来避免管道出现腐蚀。外加电流阴极保护:这种方法是将被保护管道与外加直流电源负极连接在一起,将另外一个辅助阳极连接到电源的正极,这样就会形成较大的电位差,用以调节电流和电压,能够有效保护长输天然气管道。第二步,做好内壁的防腐保护。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。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。第三步,通过对管材的合理选择,来避免腐蚀。在今后的施工中,可以选择耐高温、抗压能力强的合金管材、塑料管材以及玻璃钢等材质,有效降低腐蚀问题的出现。
        结语
        综上所述,文章主要针对天然气传输管道防腐管理过程中的常见问题以及问题的解决方案进行分析,提出了相应的见解,希望本文所作分析为有关的业内研究人士带来参考,提高对于防腐管理方面的重视,将防腐管理工作落到实处,及时发现防腐管理问题,根据不同的问题,从多维度入手加以解决,以免带来不必要的经济损失,减少对于施工人员的防腐威胁。
        参考文献
        [1]张智超,崔怡,李春雷,等.天然气长输管道防腐的重要性及防护策略[J].石化技术,2018,25(3):274-274.
        [2]刘毅.浅析天然气长输管道的防腐与防护措施[J].工业A,2016:90.
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