试析天然气长输管线防腐对策

试析天然气长输管线防腐对策

苑俊峰

中石化中原建设工程有限公司河南濮阳457001

摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，天然气的应用越来越广泛。当下天然气长输管道的防腐问题已经成为影响天然气长输管道寿命和正常使用的一个重要质量问题。这就需要我们针对当下天然气长输管道经常出现的一些腐蚀原因采取有效的对策，才能够确保我国天然气长输管道的畅通，实现天然气能源的正常运输，因此，本文主要围绕天然气长输管道防腐展开讨论。首先分析造成天然气长输管线腐蚀的原因，然后针对天然气长输管线出现的防腐问题，采取有效的对策。

关键词：天然气长输管线；防腐对策；出现原因

引言

由于我国天然气分布本身存在着不均匀的现状，就必须要加强天然气长输管线的设置，才能够实现天然气的运输，满足天然气缺乏地区对天然气能源的需求量，国内长输管道采用埋地钢制管道，其防腐层的破损必将导致埋地钢制管道受到土壤电化学腐蚀，造成管道壁厚减薄，防腐性能的下降，降低了管道使用寿命，严重时可导致管道穿孔，造成输送介质的泄露安全风险。这就需要我们攻克这一技术难题，解决天然气长输管线的腐蚀问题，确保天然气的正常运输，以满足各个地区对天然气能源的需求。

1天然气长输管线出现腐蚀问题涉及到的因素

1.1水汽腐蚀

水汽对天然气的长输管线具有腐蚀的作用，主要是由于水汽中的氢离子以及氢氧离子对金属管道会产生化学反应，这样就导致了天然气运输管线尤其是金属管道的腐蚀。尤其是水汽的酸碱性对于金属管道的腐蚀相当的严重。但总体来讲，水汽腐蚀对天然气长输管线的破坏性比较小，是一种日积月累的影响。

1.2酸性物质腐蚀

在应用天然气长输管线的过程中，经常会出现一些酸性物质对天然气管线产生腐蚀作用，比如说，来自大气中的二氧化硫。尤其是在重工业地区，由于工业废气的不断涌现，空气质量不断变差，空气中的有害气体也越来越多，这也会对天然气的长输管线的腐蚀作用越来越大，而且酸性物质对于天气长输管线的破坏腐蚀速度也非常的迅速，如果处理不及时，那么就会导致天然气长输管线的生锈、腐蚀，最终造成天然气的泄露，影响到天然气长输管线的正常运输。

1.3土壤腐蚀

土壤对天然气长输管线造成腐蚀可以分为三种方式：第一种就是电化学腐蚀；第二种为杂散电流腐蚀；第三种为微生物腐蚀，即土壤中的部分细菌对天然气的长输管线产生的腐蚀作用。另外，由于土壤中掺杂着一些杂散电流。这些杂散电流会对天气管道产生侵蚀，虽然侵蚀速度极慢。但随着时间的推移，会造成天然气长输管线的腐蚀，并且杂散电流对于天然气的长输管线腐蚀的部位较为集中，可能会造成天然气管道的泄漏，进而引发危险。

2针对天然气长输管线腐蚀采取的有效对策

为了延长天然气长输管线的使用寿命，确保天然气的长期安全有效的输送，必须要注重对天然气长输管线的防腐工作，因此，可以采取以下几个有效的举措。

2.1建立完善的质量保证体系。建立完善的质量体系是施工单位实施长输管道防腐层破损质量控制的前提和基础。防腐层破损质量的控制是一个系统工程，是全员、全过程的质量控制，需要项目部的每一个部门、每一位人员的积极参与。项目部应明确防腐层破损质量控制的目标，并量化分解到每个部门和作业机组，明确责任人，确定其职责、对象、范围。同时要强化质量管理理念，上至领导班子下至作业层的每一个人都要树立高标准的质量意识，以保证管道防腐层破损问题的受控。

2.2内壁腐蚀防护措施。长输天然气管线内壁防护时主要从两个方面入手，一方面，结合长输管线内壁质量状况，在内壁涂刷防腐涂层，将管线与天然气进行隔离，防止天然气中存在的有害物质腐蚀管线内壁,如图一。考虑到当前防腐涂层材料比较多，性能及价格存在较大差异，因此，在选择防腐涂层材料时应注重考虑以下内容：防腐材料的绝缘性能、隔水能力、与管道表面的附着能力、抗剥离性能等。当前应用在长输天然气管线防腐层的材料有双层熔结环氧粉末、熔结环氧粉末、PE三层结构等，不同的材料有着自身的优点与不足，需要从施工方便性、经济可行性以及施工具体需求上进行对比分析，使用最佳的防腐层材料。例如，熔结环氧粉末具有耐化学腐蚀强、机械强度高、绝缘性能强等优点，但覆盖层较薄，磕碰性与耐划伤性能低。相对来说，双层熔结环氧粉末不仅机械性能高，而且覆盖层表面光滑，可应用在管线的补口位置。另一方面，输送前去除天然气中有害物质。天然气进入管线前采取针对性技术，例如进行脱硫、脱水处理，滤除混入在天然气中腐蚀性元素及气体以及过多的水分，将天然气其他物质的含量控制在允许范围内，降低给管线内壁造成腐蚀的发生机率。

2.3表面保护技术。表面保护技术包含了金属镀层以及非金属覆盖层。金属镀层能够分成阳极性镀层以及阴极性镀层。比如锌、铝等一些镀层则为阴极性镀层，通过电化学腐蚀时，其电位较低，属于腐蚀电池的阳极，被腐蚀，具有牺牲阳极的效果。铁是阴极，仅具有传递电子的效果而被保护。镍、锡、铂等镀层为阴极性镀层，其电位高于铁，属于腐蚀电池的阴极。此类镀层如果具有空隙，裸露出小范围的铁，则与大范围的镀层形成腐蚀电池而加快漏电的腐蚀，并且形成穿孔，所以应当保障保护层的品质，有时还需在镀层外侧再设置防腐覆盖层，从而令质量更加稳固。非金属覆盖层分成无机覆盖层与有机覆盖层。化学转化覆盖层则属于无机覆盖层。有机覆盖层包含了橡胶、塑料、防锈油、油漆、环氧煤沥青、石油沥青等覆盖层。

2.4电化学保护措施。目前，对天然气长输管线防腐的电化学保护主要分为两种，一种是阴极保护法，另一种是阳极保护法。通过这两种电化学保护对于防止天然气长输管线的腐蚀非常有帮助。其中阴极保护法的工作原理是在长输管线的表面通过阴极电流，使得天然气长输管线的金属表层具有阴极极化，从而有效地防止土壤的腐蚀。阳极保护法运用的原理则相反，通过作用让金属表层处于钝性状态，本身不易被腐蚀，降低土壤对其的影响。

2.5做好地面检漏工作的预防。地面检漏工作是预防防腐层破损和问题发现的最后一道工序保证，因此该工序必须予以高度重视。施工时先要对设备进行校验，因为目前对防腐层破损还未有具体和统一的规定，各类检测仪器反映的破损点数值并不完全相同，因此在检测时需要由专业的、有经验的人员作为检测负责人，并应全线排查，不能以抽检形式进行，只有这样才能把好最好一到关，确保防腐层质量。

2.6防腐蚀设计。依照规定，防腐蚀工程设计应当与油、气田工程设计一同进行设计、勘查、施工，从而能够更加经济，并最大程度降低腐蚀带来的损失。所以，针对工程的特点以及腐蚀剂的特性，在设计初期则需建立防腐蚀方案。一个良好的防腐蚀工程设计会对未来生产管理的防腐蚀工作，带来较大的益处。

2.7杂散电流的排流保护。为了防止杂散电流对天然气长输管线的腐蚀，在进行天然气长输管线的铺设时应该尽量的避免高压输电线路，加强对管线的排流保护举措。一旦不可避免与交直流电干扰源的接触，应该通过排流等方式消除干扰，维护天然气长输管线的安全使用。

2.8合理安排各工序施工。为防止已下沟管线长时间不回填，钢管受热胀冷缩影响，在沟底伸缩造成防腐层划伤；因此已经组焊完成的管段应及时下沟和回填，焊接与回填距离不宜超过3公里；机组连头摆管作业，应长距离开挖已安装管线避免摆动管材时防腐层与土壤直接接触，造成的挤压；回填作业时不应直接回填稳管设施，应从两边开始回填避免造成的碰伤。

结语

综上所述，为了解决当下天然气长输管线的腐蚀问题，必须要结合天然气长输管线出现腐蚀的原因，采取有效的解决对策。天然气长输管线之所以出现腐烂的现象，是由于多种原因所造成的，有可能涉及到水汽腐蚀、酸性物质腐蚀、土壤腐蚀等原因，因此为了加强天然气长输管线的使用寿命，应该通过涂层保护、电化学保护以及杂散电流排流保护等举措，切实地提高天然气长输管线的使用寿命，实现我国天然气能源的正常输送，满足经济社会发展的需求，推动社会的进一步发展。

参考文献

[1]钟友川,邹艳梅,陈鹏.浅析天然气长输管道防腐重要性及其技术[J].石化技术,2016,23(3):136-136.

[2]周小梅,施权,黄兴,等.浅析某新建高含硫湿天然气采气管线的内防腐措施[J].石油工业技术监督,2016,32(1):58-60.

[3]卢冰,师延锋,何定斌,等.浅析某新建高含硫湿天然气采气管线的内防腐措施[J].化学工程与装备,2017，(3):92-93.

[4]王媛媛.天然气长输管道泄漏检测及抢修措施[J].科技信息，2012（12）：348.

[5]吴淑珍，马金濮.管道防腐补口技术的进展及施工技术要求[J].腐蚀防护，2013（3）：39-42.