天然氣管道的腐蝕因素以及防腐措施

張輝

【摘要】現階段，隨著我國對天然氣資源的勘探開發重視程度越來越大，天然氣資源在我國社會正常運轉中發揮著重要的作用。天然氣在管道輸送過程中，具有距離遠、壓力高及流量大等特點，并且會遭受到氣候和溫度的影響，造成天然氣管道的腐蝕。因此，本文主要分析天然氣管道腐蝕的主要影響因素，并提出必要的防腐措施，確保天然氣管道運輸的安全。

【關鍵詞】天然氣管道；腐蝕；措施

引言

伴隨著我國天然氣資源勘探開發技術的不斷進步，由于我國能源結構的特點，西部天然氣資源相對豐富，而東部相對缺乏，在一定程度上推動了天然氣資源輸送行業的發展。天然氣管道在長距離輸送中經常會深埋地下，經過長時間的輸送，受到土壤等因素的影響，就會導致管道的腐蝕，而在后期維護天然氣管道需要耗費大量的人力和物力。因而，深入分析天然氣管道腐蝕的因素，并提出必要的防腐措施就十分重要。

一、天然氣管道腐蝕因素分析

天然氣管道在長距離輸送過程中，會受到很多因素的影響，導致管道腐蝕嚴重，給企業的效益帶來極大損失，其中土壤因素、大氣環境、壓力和溫度等作為主要影響因素，具體分述如下。

（一）土壤環境

土壤的空隙中包含有大量的水分和氣體，而水分中富含有少量的鹽類。而天然氣管道在長距離輸送過程中，會深埋于地下，管道自身的結構及化學性質的不同，會受到不同性質土壤的影響，進而腐蝕。如，管道中存在缺陷、雜質、過于粗糙等情況時，管道金屬材質容易發生電離的情況，導致帶電的金屬離子進入到臨近的土壤中，經過一定量的積累，就會呈現出負電荷，另一部分就會呈現出正電荷，進而引發化學反應，經常一段時間的使用，就會腐蝕管道。

（二）大氣環境

如果天然氣管道在使用過程中暴露在地表，就會受到大氣環境的影響，這主要是因為大氣環境中富含大量的水蒸氣，如果遇到低溫等天氣時，就會造管道金屬外壁凝結水蒸氣，形成一層水薄膜，水薄膜可以發揮一定的電解液的作用，會電化學腐蝕管道的金屬部分。管道遭受大氣影響產生腐蝕現象的關鍵為污染物和氣候條件。經過研究表明：如果環境較為干燥，金屬管道受到腐蝕的情況較小，而如果環境中的相對濕度超過80%，就會大大提高腐蝕速度，因而，管道的腐蝕程度直接和周圍環境的相對濕度有關。

（三）溫度和壓力

溫度和壓力也會直接影響天然氣管道的腐蝕程度，如果在管道內的酸性物質和活性物質與管道內的壓力呈現出正相關關系，其含量的增大也會提升腐蝕速度。同時，如果管道的溫度升高，也會提升土壤中硫化物的含量，電化學腐蝕速度會加快，給管道帶來更快的腐蝕。

二、提升防腐效果的措施

經過上文所寫，可以發現隨著我國天然氣管道輸送規模的不斷擴大，天然氣管道遭受腐蝕問題嚴重，不僅影響了天然氣的正常輸送，同時也給天然氣企業的利益帶來損失。因而，提升管道的防腐能力就十分必要。

（一）外部防腐措施

1.涂抹防護層。天然氣在外部涂抹防護層對于提升天然氣管道的防腐效果就十分重要，通過防腐層可以將土壤和管壁隔離開，避免天然氣輸送管道直接接觸空氣。在實際處理過程中需要注意以下幾點：首先，應該具備良好的物理機械性能，不論冬季天然氣管道的冷縮，還是夏季天然氣管道的膨脹，外部防腐層都會被剝離。其次，防腐層具有較強的耐腐蝕性，可以承受酸性、大氣等物質的腐蝕。（3）具備很強的附著能力，能在管壁外側很好的附著。而目前最常用的方法就是涂抹緩蝕劑，該方式作用的過程為通過緩蝕劑上的極性基團的化學和物理吸附作用，使得緩蝕劑牢牢吸附在金屬表面。常用熔結環氧粉末防腐層、三層PE防腐層、雙層環氧粉末防腐層、煤焦油瓷漆防腐層、石油瀝青防腐層等。一些研究學者通過對緩蝕劑的研究發現，選擇不同性能的表面活性劑和緩蝕劑進行復配，模擬天然氣輸送情況，進行了靜態和動態的試驗，發現貼加緩蝕劑后可以降低緩蝕率75%，大大提升了管道的防腐效果。

2.朋極保護法。天然氣管道的陰極保護防腐措施已經得到了廣泛應用，在管道施工過程中，在一些破損部分容易發生腐蝕。而陰極保護法作為一種電化學保護技術，防止在電介質中腐蝕金屬。該方式最大的優點就是在管道中不必施加外加電流，并且操作更為簡單方便。并且在保護過程中應該重點考慮性價比，在質量保證的條件下，選擇最優的保護方案，降低保護成本。

（二）改善金屬本質

天然氣管道在使用過程中會遇到不同的環境，因而需要在不同環境中選擇不同材質，可以選擇耐腐蝕合金，而將合金元素貼加金屬元素也是一種常用的處理辦法，例如，為了提升金屬鋼的防腐效果，可以在其中貼加鎳元素。

（三）改善環境

在天然氣管道正常使用過程中，也常用改善天然氣管道周圍的環境來提升管道的防腐效果的措施。例如，控制天然氣管道周圍環境的濕度、溫度，控制腐蝕介質的濃度，降低介質中氧的含量等，都可以起到很多的處理效果。

（四）雜散電流排流保護法

如果管道與高壓輸電線的距離較近且處于平行時，管道就會受到高壓輸電線的直接影響，提高管道的腐蝕速率。因而，在天然氣管道敷設過程中，應該盡量遠離直流電、交流電的干擾源。排流保護法是指排流方式的選擇依據被干擾陽極區有沒有正負極性交變，交變情況時采用極性排流，不變時采用直流排流。而當管道埋地時，根據實際測試的情況，選擇合適的保護措施，以達到抗干擾、排流的目的。

三、結語

綜上所述，隨著我國天然氣行業的快速發展，極大的推動了天然氣管道運輸行業的發展。天然氣管道在使用過程中容易受到多種因素影響，產生腐蝕情況。因而，全文提出了必要的改進措施，以期在實際中發揮作用。