天然氣長輸管道的防腐措施

程守法

摘 要：在經濟社會發展的過程中，自然工業起著非常重要的作用，天然氣管道運輸是最關鍵的環節。在天然氣管道的運輸中，天然氣管道是重要的基礎設施。正是通過保證天然氣的安全運行，才能順利完成天然氣運輸任務。但是，由于天然氣的易燃易爆特性，在管道運輸過程中可能存在影響管道安全運行的風險。

關鍵詞：天然氣；長輸管道；安全運行；風險研究

引言

據統計，由于腐蝕引起的管道失效率占總失效率的60%左右，所以做好管道防護工作十分重要。引起管道腐蝕的原因眾多，除跨越的溫度帶較多，形成電化學電池產生腐蝕以外，土壤中的雜散電流、微生物等因素也會對管道產生腐蝕，所以從腐蝕產生的原因出發，對管道進行防護難以實現，只能采取間接措施對管道進行防護。

1天然氣長輸管道防腐重要性分析

目前，國內外對天然氣的需求量不斷增加，天然氣逐漸代替石油，成為世界上最為重要的能源。在新型、高效、清潔能源未出現或無法實現量產之前，天然氣的需求量仍然會不斷攀升。為了保障天然氣的供給要求，管道安全十分重要，盡管在天然氣運輸方面，管道是最為安全的運輸方式，但是隨著近幾年管道事故頻現，證明管道運輸也存在缺陷，引起管道事故最重要的因素就是金屬腐蝕。管道被腐蝕后所造成的危害主要有五點：①管道被腐蝕后，腐蝕產物將混雜于天然氣中，造成天然氣質量下降；②管道腐蝕嚴重時，將產生天然氣泄漏，直接給管道運營公司造成財產損失；③泄漏的天然氣進入土壤中，將造成不可逆的生態環境破壞，在目前環境保護問題日益突出的前提下，環境污染無法接受；④泄漏的天然氣如果直接遇到火源，將產生火災爆炸事故，嚴重時將會造成人員傷亡；⑤管道被腐蝕后，腐蝕產物附著在管道壁面上，將加速管道腐蝕過程。綜上所述，管道被腐蝕所產生的危害極其嚴重，因此做好管道防腐措施十分重要。

2天然氣長輸管道的安全風險

2.1天然氣長輸管道存在缺陷

天然氣長輸管道輸送的是天然氣，而天然氣本身具有易爆性、易燃性、而且具有毒性和腐蝕性。所以，所使用的材質必須具有較強的耐腐蝕性和抗毒性。另外，在運行過程中，管理單位的管理不完善，都給天然氣長輸管道帶來了諸多安全隱患。比如，材料缺陷、焊接不科學等，都極易使運輸管道出現泄漏、破損等問題。

2.2天然氣長輸管道管理制度的運行風險

在長輸管道建成投運之后，需加強對運行維護的管理。但在實際管理工作中，往往出現不到位、不徹底的情況。尤其是有些工作人員由于缺乏責任心，在維護和巡護天然氣長輸管道時，只是走走過場，即使在巡視的時候發現違規現象，也不作及時處理。這些情況都增加了管道運輸過程中的風險。

3保證天然氣長輸管道的安全運行的措施

3.1強化對管道的管理

強化對天然氣始發站與中間站的輸氣管理，建立完善的管理制度，為管道的設計、施工以及設備操作等確定工藝標準，并且建立責任制管理方式，將責任落實到個人，提高輸氣的安全性。全面提升工作人員的專業素質，培養他們的安全意識，確保所有與管道有關的操作均符合相關的標準。與此同時，還要建立信息化的管理平臺，實現對管道運行情況的實時監測，一旦發現管道泄漏，保證能夠及時的采取針對性的解決方案。對于中間站點，需要對儀表類的設備進行實時監測，如果些參數出現異常變動，必須立即向管理平臺反饋異常情況，進行及時的處理。

3.2優化長輸管道的參數

天然氣管道的整個運行壓力需要在管道設計壓力之內，從而確保運行的穩定。在實際情況中，需要結合當時情況降低管道和設施壓力，提升天然氣的輸送效率。在這個過程中，運行溫度是一個重點，溫度必須在材料的承受范圍內，才能保證輸氣管道的熱力符合相關標準。另外，需加強對輸氣管道的維護保養，并且嚴格保護長輸管道系統。如果發現問題，應及時采取有效措施進行控制，保證長輸管道的安全運行。

3.3建立健全天然氣管道保護的長效機制

管道企業應建立完善的天然氣管道保護長效機制，主要包括：第一，將管道的走向等相關資料交由相關部門審批；第二，加強管線巡查力度，及時掌握實況，處理管道隱患；第三，堅持“誰致害誰治理和誰受益誰治理”的原則；第四，在管線遷改時，需要充分根據實際情況，同時考慮長遠，以免出現重復整治的情況，等等。

3.4陰極保護

陰極保護是所有防腐措施中最為有效的一種防腐措施，也是應用最為廣泛的。陰極保護有兩種，分別是犧牲陽極和外加電源。其中犧牲陽極的陰極保護方法原理較為簡單，是通過在管道外壁增加一種比構成管道金屬材料更為活躍的金屬，利用原電池原理，在腐蝕發生時，首先消耗的是作為陽極的活躍金屬，從而保護作為陰極的管道。外加電源陰極保護法，是通過在管道外壁增加電流，使得管道表面陰極化，既避免管道金屬中鐵離子的流失，又確保了電流由土壤向管道的流動趨勢，保障管道在原電池反應中始終維持在低電位，從而達到管道防腐的目的。犧牲陽極法的優點：電流分散能力好，使用期間不需要專人管理和維護，施工方便，安全性高，對周圍金屬設施干擾較小。缺點：使用壽命固定，在天然氣長輸管道中應用需要的材料費用和安裝費用較高，經濟效益差，活躍金屬的分解產物對周圍環境和土壤會產生一定程度的污染。外加電源陰極保護法的優點：輸出電流連續性、可調節性，保護范圍較廣，不受環境電阻率影響，使用壽命長，建設費用和維護費用較低，經濟性好。缺點：需要專人定期進行維護，對輸出電流的控制要求高，有一定的危險性。兩者相比，外加電源陰極保護法在環境保護和資源節約方面更為突出，良好經濟性也使其在天然氣長輸管道中的應用更為廣泛。

3.5應用自控系統對長輸管道進行保護

針對長距離管道輸氣系統的特點，應用SCADA系統，實時監測管道的運行狀況，采集輸氣管道運行參數，達到遠程監控管理的狀態。增加電子巡檢的頻次，與人工巡檢對比，提高了對管道檢查的次數，通過電子元件的作用，及時監測出管道系統存在的安全隱患問題。并通過報警預警系統，實施連鎖管理，避免發生嚴重的管道泄漏事故，影響到長輸管道的輸送安全，導致人身傷害或者財產損失。通過自控系統對長輸管道系統腐蝕的部位進行準確定位，采取應急處理的措施，及時恢復管道的正常運行狀態，達到預期的輸氣效率。不斷對自控系統進行更新改造，提高自控能力，達到智能化管理的目標。當系統檢測到管道出現安全隱患的時候，啟動檢查系統，對管道的運行參數進行管理。分析管道泄漏的原因，及時啟動應急處理模式，保護天然氣資源，通過遠程的控制和管理，及時切換輸氣流程，減少氣體的損失。

結語

綜上所述，天然氣長輸管道對于保障能源安全極為重要，不但關系著能否滿足社會需求，還關系著社會穩定。目前，常見的防護措施有增設涂層和采取電化學防護兩大類，在增設涂層方面，可以采取煤焦油瓷漆、PE兩層結構以及PE三層結構三種防護措施；在電化學防護方面，可以采取犧牲陽極的陰極保護法和外加電源的陰極保護法兩種。只要管道部門采取合理的防護措施，完全可以減緩管道的腐蝕速率，從而避免管道事故的發生。

參考文獻

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（作者單位：遼河油田建設有限公司）