天然氣管道輸送過程中管道防腐的研究以及防腐方法的創(chuàng)新

孫祥太（中原油田分公司油氣儲運管理處， 河南 濮陽 457001）

天然氣管道輸送過程中管道防腐的研究以及防腐方法的創(chuàng)新

孫祥太（中原油田分公司油氣儲運管理處， 河南 濮陽 457001）

隨著能源市場需求的不斷增加，天然氣運輸管道也在飛速發(fā)展。然而現(xiàn)階段天然氣管道輸送過程中出現(xiàn)很多管道腐蝕情況，引發(fā)天然氣管道事故的現(xiàn)象也是頻頻出現(xiàn)，所以必須加強管道防腐工作，促進天然氣管道運輸業(yè)發(fā)展。

天然氣管道；管道腐蝕；防腐方法

天然氣管道的建設已進入飛速發(fā)展的階段，在人們的生活中扮演很重要的角色，但是管道的腐蝕也成了阻礙經(jīng)濟發(fā)展、影響人們生活的重要因素。本文主要對天然氣管道輸送過程中管道防腐的研究以及防腐方法的創(chuàng)新進行探析。

1 天然氣管道輸送過程中管道腐蝕的成因與形態(tài)

(1)管道腐蝕的成因 管道腐蝕的成因主要表現(xiàn)在土壤腐蝕、管道腐蝕、大氣腐蝕以及細菌腐蝕等方面。因為土壤中所含物質(zhì)的物化性質(zhì)不同，具有一定的導電性，加上管道不同的金相結構，很容易出現(xiàn)腐蝕電流，造成土壤腐蝕現(xiàn)象。而管道的防腐層隨著使用年限的增加，也會出現(xiàn)老化剝離等情況，導致腐蝕物質(zhì)腐蝕管道的外壁。而大氣腐蝕主要因為水蒸氣在管道表面形成水膜，對管道的金屬表面進行化學腐蝕。細菌腐蝕主要體現(xiàn)在管道長期埋在潮濕地溝之中，會出現(xiàn)如氧化菌、鐵細菌等細菌對管道進行侵蝕。

(2)管道腐蝕的形態(tài) 管道腐蝕通常有點蝕、均勻腐蝕以及絲狀腐蝕等形態(tài)。點蝕一般發(fā)生在金屬的局部，具有隱蔽性和很大的破壞性；均勻腐蝕多發(fā)生在暴露的管道金屬表面，發(fā)生面積比較均勻；絲狀腐蝕多發(fā)生在保護膜下方，是一種比較特殊的形態(tài)[1]。

2 天然氣管道防腐傳統(tǒng)方法

(1)陰極保護 陰極保護技術一般是指一定量的直流電流通過鋼質(zhì)管道，使其表面發(fā)生陰陽極化，減少因電流造成的腐蝕，從而將管道受腐蝕程度降到最低。陰極保護又可分為外加電流的陰極保護與犧牲陽極的陰極保護。外加電流的陰極保護一般是指管道金屬與外部直流電源連通，使管道進入免蝕區(qū)進行自我保護。而犧牲陽極的方式一般是將負電位連接在被保護的金屬之上，將它們保持在同一電解質(zhì)中，使需要保護的金屬管道處于負電位或相同電位的狀態(tài)，從而保證管道金屬的陰極極化，這種方式被稱為犧牲陽極的陰極保護。犧牲陽極的方法主要針對土壤電阻率較低的金屬，在天然氣管道防腐中應用也比較廣泛。外加電流陰極保護的方法主要應用在距離較長、口徑較大的天然管道中，不會因為管道沿線的地形受到影響。天然管道在應用陰極技術時，必須滿足一定的條件，一是腐蝕介質(zhì)需具備導電性；二是陰極極化必須適用在金屬管道材料的介質(zhì)中；三是保護管道與非保護管道需進行電絕緣；四是被保護管道必須具備電連續(xù)性條件。

(2)管道外層防腐 管道外層防腐是管道防腐常用的方法之一，一般將管道金屬表面密致均勻地涂敷涂料，將腐蝕介質(zhì)隔絕。管道外層防腐主要應用于物化性能穩(wěn)定、節(jié)電性能較好、溫度適宜的結構或材料中，可分為保溫涂層和內(nèi)壁防腐。保溫涂層是針對中小口徑管道，增加保暖復合層，減少管道對周邊土壤的過熱情況。保溫涂層常用的材料是外敷聚乙烯層的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。另外，內(nèi)壁防腐是將內(nèi)壁的涂料薄膜進行敷設，以減少摩擦阻力。

(3)系統(tǒng)化和數(shù)據(jù)化管理 管道運行以及防腐一般有一套完整的管理系統(tǒng)，綜合檢測數(shù)據(jù)，保證管道運行的安全性，預防事故發(fā)生。數(shù)據(jù)化管理的應用目前較為普遍，它是根據(jù)國家規(guī)定的標準以及防腐數(shù)據(jù)庫進行如土壤、管道材料、陰極保護等信息的提供。在數(shù)據(jù)化管理基礎上形成的綜合評價體系就是系統(tǒng)化管理，包含對陰極保護、土壤腐蝕情況、覆蓋層等方面的評價[2]。

3 優(yōu)化管道防腐技術

(1)外層防腐涂料的改進 現(xiàn)階段，我國大多的涂料與國外相比仍有很大的差距，應加大研發(fā)力度，引進先進技術，防治不必要的管道腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)。如收縮不同步等問題。

(2)定位技術的改進 無論是防腐的數(shù)據(jù)化管理，還是系統(tǒng)化管理，都需要使用先進的檢查技術，保證安全隱患及時被查出。因此對定位技術的研究應加快步伐。

(3)陰極保護參數(shù)的準確性 對陰極保護的參數(shù)中的保護電位、保護電流必須重視起來。保護電位在實際操作中，要確定保護電位的范圍、效率與程度。而保護電流是在被保護的金屬管道中輸入保護電流，實際運行中應根據(jù)實際情況進行分析[3]。

4 結語

管道防腐技術是保證天然氣管道運輸正常運行的重要方法，只有不斷完善和提高防腐工作，采用陰極極化、管道外層防腐的技術以及系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化的管理方式，才能達到更好的效果，使天然氣管道建設更加全面的發(fā)展。

[1]阿拉坦其其格.淺談天然氣管道防腐技術[J].科技創(chuàng)新報導，2010,11（1）：3-5.

[2]奚占東.淺談天然氣管道防腐技術[J].化工裝備技術，2010，6（13）：2-4.

[3]伍禹臣.天然氣管道輸送過程中管道防腐的研究以及防腐方法的創(chuàng)新[J].中國高新技術企業(yè)，2013,2（15）：113-115.