天然气长输管道的防腐措施

天然气长输管道的防腐措施

杨钦

湖南省天然气管网有限公司 湖南省岳阳市414200

摘要：长输管道常常运送石油、天然气等自然资源，这些管道都要埋入地下，由于他们是钢材料，这对于安全性有一定的保证，然而也存在着腐蚀隐患。管道埋入地下，面对的地形地质条件是复杂的，钢管会面对不同类型的土壤，因为土壤性质不同，给管道带来的损害程度也不一样。土壤本身的腐蚀性也有区别，管道埋地后出现问题也难以保证能立即发现。管道维修时成本往往非常巨大，一般来说维修管道的资金支出远远超过了新建管道所产生的资金支出，为了降低管道维修频次和费用，在铺设管道时就一定要重点做好管道防腐工作。

关键词：天然气长输管道  防腐  防护措施

1管道腐蚀的危害

我国天然气比较丰富的地区集中在中西部，要运输天然气才能最大程度的确保天然气的价值能够被发挥出来。管道运输是当前阶段比较常见的运输形式，然而最近几年由于管道运输所引发的安全事件也不在少数，管道运输还是有着某些弊端。管道是埋入地下的，会经常性地出现腐蚀状况，常常会因为腐蚀原因而引起管道穿孔等危险事件发生：

（1）一旦管道出现了腐蚀，就会导致外部的微生物侵入管道内部，导致天然气参入其他杂质，从而影响了天然气的纯度，还给使用天然气埋下了安全隐患； 

（2）管道出现腐蚀，假如没能尽早采取相应的防护，腐蚀物质会停留在管壁上方，造成管道出现的腐蚀程度加重；

（3）长输管道被腐蚀程度越大，越易引发天然气泄漏，而天然气在泄漏时正好遭遇了明火或高温情况，就可能会引起火灾爆炸，最终导致人们的财产安全受到危害，严重时可能会危及人们的生命安全。

2管道防腐的重要性

当前，世界各国对天然气的需求日益增加，已成为世界上最主要的能源之一。尤其是在国家有关部门大力推行天然气这种洁净能源的同时，国内对天然气的需求也在不断增长，在这个进程中，需要保障天然气的供给安全。以管道为主体的远距离输送，尽管其安全性很高，但近年来仍时有发生，而以管道腐蚀为主的安全隐患更是屡见不鲜。当长距离输气管线发生腐蚀时，会在管线的内壁上粘附一些杂质，最终导致管线的加速腐蚀。首先，当长距离输气管线发生侵蚀时，锈蚀物质会与管线中的气体发生混入，造成气体中的杂质增加，从而降低了气体的品质。其次，当腐蚀情况较严重时，还可能引起气体泄露，这不但会影响到天然气公司的经济效益甚至会危及到气体输送的安全性；第三，由于管线侵蚀引起的天然气泄露，遇明火会造成发生火灾、爆炸事故，造成严重的安全生产事故。

3天然气长输管道的防腐措施

3.1涂层保护

涂层保护就是在管道内壁涂抹防护层，这能够避免管道出现进一步的腐蚀，在市面上流通的防腐层种类是非常多的，体现在如下几方面：

煤焦油瓷漆，这种方式的优势就是其绝缘性较好，在经受细菌腐蚀以及植物的根茎的穿透性方面表现良好，而且不易吸水、使用时间长、材料易得。但是它的缺点也有很多，适合其使用的温度浮动范围小，机械强度差，在低温环境中容易变脆，而且还要采取烟雾处理措施。

PE两层结构：它的优势是价格低廉，而且在绝缘性以及机械强度等特性方面的优势都非常明显，不易吸水，比较耐磨，还能经受盐酸的腐蚀和变化，材料易得。缺点体现在：对紫外线不耐受，在阳光的照射下它的老化速度会变快，因此要避免长期处在阳光暴晒的环境下。PE层材料本身的缺陷，使得它与钢管的结合性不是很好，不能经受得住阴极剥离的问题；而且由于PE层能够对静电产生屏蔽作用，这又使得阴极保护无法发挥出其原本的作用。

PE三层结构：借助于环氧粉末，使得其能够同钢管的外边面牢牢的粘结在一起，而且高密度的聚乙烯可以很好地经受住机械损伤问题，材料同时兼具熔结环氧粉末以及乙烯的优势，整体提升了防腐蚀性以及机械强度性能；借助于材料本身的绝缘性和机械强度性能以及抗化学腐蚀性等多重优势，即便是在恶劣的条件下依然能够被应用。然而，由于材料本身问题，导致覆盖层会在一定时间之后会出现变薄情况，因而在紫外线耐受方面，它的性能存在一定短板。

3.2牺牲阳极保护

在管道运行使用过程中，由于各种不确定性的存在，也会造成管道的锈蚀。 

在这一时期，可以通过设置牺牲阳极来达到防腐目的。针对牺牲阳极阴极防护技术，在腐蚀过程中，可以把长距离的油气输送管线当作阴极，把活性金属当作阳极来进行腐蚀。因此，在进行防腐蚀时，应尽量选用活性较大的金属作防腐蚀材料。如此一来，活性金属在阳极受到侵蚀，而天然气管道成为阴极从而受到保护。应当指出，在活性金属的位置和用量的选择上，我们应当根据长输管道的长度和管壁厚度等影响因素来综合确定。

对于外部电源的阴极保护措施来说，虽然该方法在实际应用中会有一些缺陷，难以实现大规模的推广和应用。但在通常情况下，采用外部供电的方法对管线进行阴极保护是有效的。应指出的是，由于天然气具有可燃、可爆等特性，在实际应用时，应强化对天然气流动的控制，当这些电流超出了其所能承受的安全极限时，将极易引起安全事故。此外，在实际的应用中，还要根据天然气长输管道的实际情况和周围环境，来合理地确定外加电源所需的电压和电流等重要参数。

3.3强制电流阴极保护

外加电源阴极防护腐蚀，即舍弃阳极，使用恒电位仪强制给管道通电，使金属油气管线处于一种钝化的状态；该方法不仅具有简便、有效的特点，而且可以大规模覆盖油气长输管线，改善油气管线阴保防腐的总体效果。在实际应用中，由于天然气易燃、易爆等特性，我们需对所施加的电源设备进行严格的控制，并对其进行适当的设置，设计时要注意管道长度、壁厚、日常使用温度等各方面的参数，确保输出合适电流，从而提高整个管道的抗腐蚀性。但是这种方式使用费用比较高，而且在具体执行的时候还需要日常操作人员具备一定的技术能力，使恒电位仪输出参数达到安全规范，从而减少发生安全生产事故的可能性。

4结论

本文从多角度深入地探讨了油气长输管线在运营过程中出现的腐蚀现象，并在此基础上，给出有针对性的防腐蚀对策。基于以上分析，油气长输管线运行人员应做到全程监管好长输管线，对运营中出现的风险和问题提前预防和控制，从而降低安全事故发生概率，保障生命财产安全，提升企业经济效益。

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