淺談天然氣長途傳輸管道防腐技術及措施

任傳奇（長江大學 遼寧盤錦 124010）

隨著我國石油和天然氣工業的發展，管道運輸的建設和發展也是十分迅速的，管道運輸以其運輸成本低、經濟的特點在油氣的運輸中占據主要的地位。但是在環境中存在的諸多腐蝕因素使得運輸管道遭受化學腐蝕和電化學腐蝕作用，造成管道的腐蝕和破環，不僅僅導致財產的損失還會對環境產生較大的影響。在管道的運輸發展中也提出了許多解決腐蝕的技術和措施，防腐技術的發展決定了管道運輸的效。

一、常見的管道腐蝕

1.化學腐蝕

油氣管道的運輸最直接腐蝕來自于輸送的油氣自身，油氣中的化學物質和管道發生直接的化學腐蝕作用，主要是油氣中的非電解質與油氣管道發生直接的氧化還原化學反應造成管道的破壞，化學腐蝕最明顯的特點是沒有出現電子的轉移是純粹的化學物質和油氣管道直接作用產生的管道皮層脫落，變薄。由于輸送的油氣管道中都存在很高的壓強，在壓強的作用下就會在管道的局部薄弱部分造成油氣的泄露、噴發事故。該腐蝕作用在管道中是長期的緩慢的，需要很長時間的作用才會產生，對這類的腐蝕防范也比較容易。

2.電化學腐蝕

電化學腐蝕顧名思義就是運輸管道和電解質之間形成短路原電池，管道的金屬部分和電解質間有電流的流動，作為陽極的金屬部分發生電解溶解反應。這樣的反應導致管道的金屬層逐步的分解腐化，這種腐蝕作用的發生對管道的腐壞的速度比較快，產生的破壞也比較大。因為形成原電池，這樣就使得腐蝕的氧化反和腐蝕反應分開進行，氧化反應發生在作為陽極的金屬部分，這部分金屬中的原子會失去電子流入到電解質之中發生氧化的反應，失去電子的金屬原子就會以陽離子的狀態存在，離子存在于電解質溶液中，就會產生金屬的腐蝕。而還原反應發生在作為陰極的電解質之中，她們得到從金屬中轉移流出的電子形成陰離子，一般形成的陰離子也可以和金屬陽離子結合形成新的化學物質。這種電化學腐蝕的特征是：1)

由于在電解質的腐蝕過程中氧化和還原反應都是分來的在不同的部位進行的，這種腐蝕作用的產生對管道運輸的影響也較大，管道運輸采取措施盡量避免此種腐蝕的出現和發生。

二、管道腐蝕的檢測方法

1.電阻法

電阻法是通過測量暴露在油氣中的金屬元器件的電阻值來確定金屬管道的腐蝕程度。主要的原理是電阻測量的電阻儀的探頭和金屬管道的材料在一定的情況下，電阻值的變化是由橫截面積引起的。

2.滲氫監測法

金屬的腐蝕中常常會有產生酸性的環境，會有氫原子的產生，滲氫監測是監測在腐蝕中的氫原子的產生量和氫原子的擴散方向來確定腐蝕的程度和腐蝕的方向。從而可以掌握和了解管道中的腐蝕情況，及時有效的采取應對措施。

3.線性極化法

線性極化法是針對管道的電化學腐蝕的檢測手段。在電化學腐蝕中會形成原電池，在金屬管道和電解質之間有電流的流動，線性陰極法是利用靈敏的電流計來測量管道中的電流的大小和流動的方向，從而精確的判斷出電化學腐蝕對管道的損傷程度和損傷的具體位置。

三、管道防腐的技術和措施

1.外防腐層技術

外防腐層技術在運輸管道中最常用，主要是在管道的外層再涂加上抗腐蝕的材料來減少環境對金屬層的腐蝕作用。在常用的外防腐層的材料中環氧粉末、聚乙烯包覆層、三層PE結構防腐層等因為良好的性能并且具有低廉的價格優勢在外防腐層技術中被廣泛的使用。我國的管道運輸相對于別的國家還有著一定的技術差距，對防腐層材料的需求也巨大，迫切的需要防腐性能好、價格低廉的材料。對運輸的管道進行外防腐層處理是我國現今最主要的防腐手段，除了使用的防腐材料需要進一步改進和提高之外，在外防腐層的施工技術方面中也有需要提高的。

2.內涂層技術

在管道的內層進行涂層處理，不僅僅可以降低運輸的油氣對管道的腐蝕作用，還可以降低油氣和管道之間直接的摩擦阻力，提高管道運輸的效率。在我國這種涂層技術需要逐步的進行推廣和普及，管道內壁涂抹一定的防腐性材料最能滿足環保的要求，即能減少管內的沉積物又可以有效的降低由于材料的揮發破壞產生的對環境的影響。

3.陰極保護技術

陰極保護技術是針對于管道中出現的電化學腐蝕現象提出的，因為電化學腐蝕具有1）腐蝕中存在電子和陰陽離子的轉移；2）電化學腐蝕中氧化還原反應的過程是分開進行的，氧化反應和還原反應發生在不同的部分，因而反應的速度較快，造成的影響大;陰極保護技術的主要目的是降低電解質對金屬的腐蝕，最常用的兩種方法是1）犧牲陽極保護法，在被保護的金屬中加上比其活潑的金屬并且放在電解質中，在腐蝕中腐蝕活動性強的金屬降低對需要保護的金屬的腐蝕作用，如對鋼鐵的保護中常常串接上鋁、鋅等比鐵活動性強的金屬，在電化學腐蝕中腐蝕鋁、鋅從而達到保護鋼鐵的作用。2）外通電流保護法，即在金屬管道中通入適當的電流來補充管道中的金屬因為電化腐蝕造成的電子的損失，這樣也可以達到保護金屬管道的目的。后者受到的環境因素的影響較少，可以用于在長途運輸的管道防腐中。

結語

我國的人口眾多對能源的消耗巨大，油氣資源的使用最廣，對環境的影響相對較低。石油石化工業的不斷發展，也促進了管道運輸的進步，管道運輸在油氣的運輸占據著不可替代的位置，在我國的油氣輸送中主要是通過管道運輸來進行的，我國也已經逐步建立和完善了管道運輸系統。在管道運輸中腐蝕是最大的威脅，在防腐中主要的手段是1）在管道的表層涂加耐腐蝕的材料，阻斷金屬和環境中腐蝕物的接觸達到防腐的效果;2）利用電化學的方法來控制管道材料和電解質之間的氧化還原反應降低管道的損失情況。從一定程度上來看，管道防腐技術直接關系著管道運輸的安全與否！所以管道運輸的防腐和對腐蝕點的檢測成為重中之重，希望本文對提出的防腐的檢測和措施能夠對管道運輸提供幫助。

[1]王泉.以管道防腐為例淺談防腐材料技術的新發展[J].科技創新導 報,2011,13:135.

[2]陳強.國內外油氣管道防腐新技術發展現狀[J].甘肅石油與化工,2010,3:10～13.

[3]李安軍,張智亮.輸油管道防腐新技術[J].化工裝備技術,2008,29(1):73～75.

[4]俞蓉蓉,蔡志章.地下金屬管道的腐蝕與防腐[M].石油工業出版社,2007.

[5]李金梅.油田管道防腐技術[J].防腐保溫技術,2006.

[6]龔樹鳴.長輸天然氣管道外防腐涂層選擇[J].天然氣與石油,2001,19(1):24～3.