天然气长输管道防腐及运输风险防控措施 杨高有1 王建华2

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:杨高有1 王建华2
[导读] 管道运输是天然气运输的主要方式,在长久的运输天然气的过程中很容易出现管道腐蚀等现象

        1.国家管网集团西气东输公司甘陕输气分公司  陕西西安  710000
        2.国家官网集团北方管道公司长庆输油气分公司  宁夏银川  750000
        摘要:管道运输是天然气运输的主要方式,在长久的运输天然气的过程中很容易出现管道腐蚀等现象,从而引发一系列的运输风险故障。以天然气长输管道防腐及运输风险防控措施为研究课题,重点阐述了天然气管道的防腐措施以及煤气运输过程中的风险控制措施。
        关键词:天然气;长输管道;管道防腐;运输风险


        1长输管道防腐的重要性
        在城镇开发建设过程中,会有大量的线缆以及管道深埋在地下,天然气管道作为所有管道中所处环境较为复杂的管道,因此其很容易受潮、受腐蚀等,由于这些因素的影响,导致天然气的输送质量很难有一个长时间的保障,特别需要引起关注的是天然气管道受腐蚀到一定程度时就会引起天然气的泄漏,天然气泄漏是件十分严重的能源泄漏事故,其极容易引发火灾或者爆炸等事故,严重威胁到人民的生命财产安全,另外,天然气的泄漏还会造成比较大的生态环境污染,如污染大气、河流以及土壤等,总而言之,天然气管道的防腐工作是安全运输到千家万户的唯一途径,因此加强天然气管道的维护,提升天然气管道的质量来保障天然气的源源不断地输入千家万户具有十分重要的意义。
        2天然气长输管道防腐措施
        2.1长输管道的防腐层
        目前最简单的方式就是在长输管道表面直接涂抹防腐层以达到防腐的目的,长输管道的使用环境通常都是在地下,很容易受到土壤因素的影响,不同地区土壤的孔隙度、导电量、导电性、含水量、酸碱度、微生物、含盐量等都存在差异,因此对长输管道的腐蚀影响程度也是各不相同,同时管道内部输送介质也会和管道金属表面发生氧化反应,产生腐蚀。长输管道上涂抹的防腐层需要根据使用环境的实际情况,涂抹不同类型的防腐材料,通常情况下我们都是在管道金属表面涂抹非金属材料,实现长输管道金属表面与土壤中腐蚀介质隔离的目的,达到防腐的效果。我们经常使用的防腐涂料主要为以下三种,分别为三层聚乙烯、煤焦油瓷漆、熔结环氧等。
        2.2电化学保护方法
        长输管道腐蚀的主要因素就是土壤中的离子与管道金属产生了电化学反应,阳极电子与氧离子极易发生氧化反应,进而发生腐蚀现象。我们对金属本身的电位通过外部电流的作用进行改变,实现长输管道腐蚀速度的减缓,该种方法就是电化学保护方法。电化学保护方法可以分为阳极电化学保护和阴极电化学保护两种,目前我们经常使用的电化学保护方法为阴极电化学方法,同时结合防腐层一起应用。
        2.3缓蚀剂的使用
        长输管道的输送过程中,内部介质可能含有一定量的二氧化碳、水和硫化氢介质,影响管道内部的防腐层,如果管道使用环境中存在大量的积水,就会加重管道的腐蚀情况。通常情况下想要解决以上问题,我们都要在管道中添加适当的缓蚀剂,加强管道内部的抗腐蚀效果。缓蚀剂通常为一种复合型化学物质,添加到输送介质中就会缓解管道金属的腐蚀程度,目前在我国的各大油田中,缓蚀剂的应用比较广泛,取得的效果也比较明显。
        2.4表面防腐环节质量管理
        长输管道的外表面防腐层喷涂工作是十分重要的,喷涂前一定要保障管道表面的清洁,清洁完成后才能进行喷砂除锈、喷底漆、包裹等处理,最后还要检测电火花[1]。以上环节基本都是自动化完成,因此人为因素对其的影响程度比较小,同时管线在前期的处理过程中一定要保障环境良好,同时现场还要有第三方监理,才能保障管道防腐质量。不断提升管道原材料质量,完善验收流程和管理标准,保障管道防腐达到标准要求。



        3天然气长输管道运输风险的防控措施
        3.1施工阶段长输管道预防腐蚀的具体措施
        (1)通过各种方法来加强天然气管道的表面保护措施,天然气管道的施工过程中存在防腐补口的一个关键环节,该环节的重点把握能在很大程度上防止天然气管道在长期的运输过程中出现腐蚀的现象,从而提高天然气运输的安全,因此提升天然气管道的防腐补口的施工质量有着十分重要的意义[2]。该环节可以采取的措施有进行环境监测、表面预处理检查、喷砂处理前的预热检查以及喷砂清理检查等4个方面的措施,这些措施的搭配使用,能有效地提升天然气管道的防腐补口的施工质量。研究显示环境检测能对施工质量产生十分巨大的影响,通常而言,防腐补口表面处理需要保证其所处环境的湿度在85%以下,同时需要确保钢管表面的温度高于露点3℃,在这样的施工环境下,才能确保整个施工过程中不会出现毛刺、飞溅、夹层以及缺口等问题,此项措施能确保施工质量,其需要注意的操作措施为:在进行喷砂工作之前,需要对钢材等施工材料采取预处理的措施,这样操作的好处是能够实现除湿的目的,最后也可以避免返锈情况出现。通常而言,钢管使用时需要把其温度加热到50℃,喷砂清理检查同样也是防腐补口表面处理一项重要的环节,该操作的主要目的是清理掉钢管表面的可溶性盐渍。(2)加强施工阶段天然气控制的底漆应用控制,在进行防腐补口工作步骤后,接下来就是开展地下施工,在施工环节过程中需要牢牢把握施工过程中的质量,其中涉及的环节包括环境监控、材料选择等、(3)其他管理防腐措施,由于燃气管道维护布置十分复杂,在短时间内做好防护工作是很难的,因此需要维护人员有一个好的心态,需要注重细节,从生活中的细小环节入手,同时做好燃气管道各个环节的勘察工作,在勘察的过程中一旦发现有问题的地方,需要及时采取措施来进行修补[3]。作为防护人员,在日常的维护工作中,需要在熟悉各项维护措施情况里,做好每日的管道勘察登记,对于燃气管道的关键部位,需要进行重点检查,尤其是管道内部容器压力的检测,在检查前需要制定出一套科学合理管理方案,通过系统的方案来消除隐患,为燃气的运输提供各方面的支撑。
        3.2使用阶段天然气管道预防腐蚀的具体措施
        (1)牺牲阳极的阴极保护措施,该保护措施的原理是通过在天然气管道的外壁通过一定的方式方法来增加一种其金属活跃性质高于管道金属的金属材料作为保护措施,这样可以通过管道金属、管道以及水蒸气等电解质共同组成一个原电池,在这个闭合电路中,其中阳极是活跃金属,阴极是天然气长输管道,阳极的活跃金属会被持续腐蚀,并且天然气的长输管道会被保护,长输管道在进行保护的同时,需要考虑长输管道的长度、管壁厚度以及所处环境情况等因素,共同确定活跃金属的位置以及用量。(2)外加电源的阴极保护措施,该防腐措施因为在实际过程中使用的一些弊端,导致该措施在生产生活中很难进行大面积的推广,但其从科学角度而言是可行的[4]。其原理是在金属管壁的外面增加电源,通过这种方式来保护天然气管道,其使用较少的原因是因为天然气的性质所决定,因为天然气的理化性质具有易燃易爆的特点,在这种环境中如若电流未能控制在一个安全有效的范围之内,极容易产生危险事故。并且其在使用过程中还需要根据实际情况来确定电源所需要的电压和电流。
        结束语:
        我国是一个人口大国,每天对各种能源的需求巨大,尤其是燃气资源,每天需要耗损巨大。天然气作为城市居民生活的必需品,每天的正常供应是保障人民生活质量的基础,因此本文对加强天然气长输管道防腐及运输风险措施管理具有相当重要的现实意义。
        参考文献:
        [1]黄林.天然气长输管道运行安全风险及措施简述[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(08):14-16.
        [2]强磊,金蓉.天然气长输管道运行中的风险及控制研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(07):21-22.
        [3]李仲银.天然气长输管道防腐防护措施探讨[J].中国设备工程,2020(04):192-193.
        [4]陈一郎.天然气长输管道防腐检测及安全防护[J].化工管理,2020(06):72-73.

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