埋地天然氣管道的腐蝕與防護綜述

郭乃連郭永超（.陜西日報社，陜西西安70054 .陜西省天然氣股份有限公司，陜西西安7006）

埋地天然氣管道的腐蝕與防護綜述

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埋地燃氣管道確保了天然氣的輸送與供應(yīng)，滿足了人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活的需要，然而，燃氣管道由于處于較為復(fù)雜的環(huán)境中，很容易受到來自于內(nèi)外因素的腐蝕作用，因此，必須加強埋地天然氣管道腐蝕因素的分析，并采取有效措施來防范腐蝕。本文分析了埋地天然氣管道腐蝕因素以及科學(xué)防護措施。

埋地天然氣管道；腐蝕因素；防護措施

腐蝕是導(dǎo)致天然氣管道出現(xiàn)破壞與功能失效的一大原因，埋地管道的腐蝕具有隱蔽性，必須加強管道腐蝕因素的分析，明確不同腐蝕因素的特點以及發(fā)生條件，對應(yīng)采取有效的防范與控制措施，只有這樣才能有效抵御腐蝕，維護天然氣管道的長期使用，發(fā)揮其必要的功能和作用。

一、埋地天然氣管道的腐蝕分析

埋地天然氣管道由于常年處于一個相對復(fù)雜的環(huán)境中，容易受到多方面的腐蝕性作用，總的來看，主要的腐蝕原因有內(nèi)部與外部之分，內(nèi)部因素主要體現(xiàn)在管材自身質(zhì)量，管道操作應(yīng)力等等，外部因素則主要為來自于外界的各類腐蝕物造成的腐蝕。

1.內(nèi)部因素

管道遭受腐蝕的內(nèi)部因素主要是指管道輸送了富含腐蝕性成分的物質(zhì)，從而引發(fā)管道被腐蝕的問題。例如：若所輸送的天然氣中H2S、CO2等含量較多，會產(chǎn)生大量的粉塵，這樣就可能造成管道由于受到腐蝕而穿孔或爆炸。

管道內(nèi)部腐蝕的嚴重性也體現(xiàn)出區(qū)域性分布特征，例如：彎曲轉(zhuǎn)頭處、低洼積水處或氣體與液體輸送交匯處等都是相對嚴重的腐蝕區(qū)域，這是因為管道的這些關(guān)鍵區(qū)域通常經(jīng)受的輸送介質(zhì)類型較為復(fù)雜，所承受的輸送壓力較大，特別是低洼積水處的燃氣管道，由于處于相對復(fù)雜、惡劣的外界環(huán)境條件下，所輸送介質(zhì)很可能發(fā)生反映，產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)。

2.外部因素

來自于外部的腐蝕性因素很多，例如：土壤、雜散電流、微生物、沖刷等等，這些都可能引發(fā)燃氣管道遭受腐蝕。

（1）土壤腐蝕

土壤腐蝕是燃氣管道最普遍的腐蝕方式，因為土壤具有固、液、氣三相的多空隙膠質(zhì)體，其中空隙中填充著大量的空氣成分與水分，水分中有一些鹽分，導(dǎo)致土壤呈現(xiàn)出離子導(dǎo)電性，當土壤與構(gòu)成燃氣管道材料的理化性質(zhì)不均勻時，就產(chǎn)生了腐蝕性因子，出現(xiàn)土壤腐蝕。

（2）雜散電流腐蝕

雜散電流是流動于地下的一種電流，容易對金屬材質(zhì)的燃氣管道帶來腐蝕與破壞作用。其中主要有兩大類雜散電流：直流型與交流型。前者的腐蝕規(guī)律相當于電解腐蝕，破壞性較強、破壞程度較大；后者的腐蝕程度則相對較弱，腐蝕破壞區(qū)域則較為集中。

（3）沖刷腐蝕

一些處于水洼積水地段的管道，可能遭受河流水流或其他水體的長期沖刷與腐蝕作用，特別是當穿越式管道處于裸露狀態(tài)時，更容易遭受沖刷腐蝕，如果沖刷性水體流速較慢，腐蝕性物質(zhì)則會長期附著在管道表層，造成穿孔性腐蝕。然而，水體流動較快時，則會形成沖刷與腐蝕雙重作用，會使腐蝕物進入管道，造成嚴重的腐蝕作用。

二、埋地燃氣管道腐蝕防護措施

為了有效抵御內(nèi)外腐蝕性因素，減少燃氣管道被腐蝕的概率，就要從內(nèi)外多方面采取科學(xué)措施，加以防護。

1.內(nèi)腐蝕防范措施

（1）內(nèi)涂層與襯里保護

對于管道內(nèi)部腐蝕，則可以采用添加內(nèi)涂層、以及襯里保護的方法，據(jù)此來確保管道金屬材質(zhì)同電解質(zhì)分開，減少內(nèi)腐蝕發(fā)生的概率。要注重涂料類型與質(zhì)量的選擇，優(yōu)選那些適用范圍廣、質(zhì)量過關(guān)、表面光滑的涂料。經(jīng)過長期的工作實踐得出：內(nèi)擠涂與內(nèi)防護智能補口工藝能夠產(chǎn)生良好的防腐蝕作用，不僅支持內(nèi)腐蝕防護技術(shù)進步，同時也利用管道的長期使用。

（2）添加緩蝕劑

添加緩蝕劑是燃氣管道抵御內(nèi)腐蝕的有效方法，現(xiàn)階段，使用最為廣泛的緩蝕劑為：復(fù)合型緩蝕劑，或者添加鉻等來控制管道中的CO2含量，從而控制其對金屬的腐蝕作用，或者將乙二醇物質(zhì)添加到多相流油氣輸管內(nèi)，從而有效控制水合物的出現(xiàn)，從而有效抵抗二氧化碳的腐蝕作用，確保其同緩蝕劑共同發(fā)揮抗腐蝕作用，減少管道被腐蝕概率，增加管道的使用時間。

2.外腐蝕的防范

（1）抗土壤腐蝕的外涂層

為了有效抵抗外界土壤對管道的腐蝕作用，可采用多種抗腐蝕外涂層材料，例如：熔結(jié)環(huán)氧粉末，具有廣泛的適用性，尤其適合一些黏土環(huán)境，或者定向鉆穿越段，但是，通常不適合用在巖體聚集、積水洼地。

煤焦油瓷漆防腐，通常用在機械強度要求適中，腐蝕力較大的地方，例如：積水洼地、植物生長茂盛的林地，為了減少其對環(huán)境的污染，在人類聚集的地方則不適合使用。

（2）電化學(xué)保護

電化學(xué)保護主要分為陰陽極保護，一些輸送距離較長的燃氣管道，適合采用陰極保護措施，為了維護陰極保護電流的穩(wěn)定性，可以將電絕緣設(shè)備裝配在工藝站場管道的進口與出口處。

（3）雜散電流的排流保護

排流保護方式的選擇要參照被干擾管道陽極區(qū)特征，要查看其是否存在正負極交變現(xiàn)象，如果存在交變現(xiàn)象，則適合選擇極性排流模式。

三、結(jié)語

埋地燃氣管道鋪設(shè)距離較長，常年處于較為復(fù)雜的環(huán)境中，必須加強其腐蝕性研究，提高其抗腐蝕的性能，延長管道使用周期，打造出高質(zhì)量的工程。

［1］楊懷玉等·CO2飽和溶液中緩蝕劑的電化學(xué)行為及緩蝕性能［J］·腐蝕科學(xué)與防護技術(shù)，2011，7（12）：211-214·.

［2］趙晉云等.新大線管道雜散電流干擾的分析與防護.管道技術(shù)與設(shè)備，2007（2）：38—40.