天然氣長輸管道防腐的重要性及防護措施

閆鵬

山西燃氣產(chǎn)業(yè)集團有限公司維搶修中心 山西晉中 030600

1 天然氣長輸管道防腐重要性分析

隨著國內(nèi)外對于天然氣的需求在增加，天然氣逐漸代替了傳統(tǒng)的石油產(chǎn)品，作為當前主要的能源存在。在一些新型能源和清潔能源沒有產(chǎn)生之前，對于天然氣的需求還會不斷的增加。為確保天然氣有效供給，以及管道的安全，雖然天然氣在實際的運輸中管道作為最為主要的一種運輸方法，然而隨著近些年一些管道事故經(jīng)常產(chǎn)生，這就說明管道運輸還有一定的問題，造成管道事故產(chǎn)生的主要因素就是腐蝕，管道在腐蝕之后其所造成的危害主要有以下幾點：第一，管道在腐蝕之后，腐蝕產(chǎn)物在天然氣中混雜，使得天然氣的質(zhì)量降低；第二，管道若是腐蝕嚴重，就會造成天然氣泄漏情況產(chǎn)生，這樣就會造成很大的經(jīng)濟損失現(xiàn)象；第三，天然氣泄漏之后進入土壤，對生態(tài)環(huán)境有著很大的破壞，在現(xiàn)階段環(huán)境保護問題比較突出的基礎(chǔ)上，造成環(huán)境污染問題產(chǎn)生非常不利于社會的有序發(fā)展；第四，天然氣泄漏若是遇到明火，就會產(chǎn)生火災(zāi)爆炸事件，甚至嚴重的還會出現(xiàn)人員傷亡等情況；第五，管道在被腐蝕之后，腐蝕物一般在管道壁面附著，這就會使得管道腐蝕過程加快，總之，管道在腐蝕之后所造成的危害很大，所以加強管道腐蝕工作的重視非常重要。

2 造成天然氣長輸管道腐蝕的因素

土壤腐蝕是天然氣管道腐蝕的主要原因之一。因為天然氣管道經(jīng)過的途中會與蘊含各種不同物質(zhì)的土壤直接接觸，而每一部分的天然氣管道其金相結(jié)構(gòu)并不完全相同，所以容易出現(xiàn)腐蝕電流與電化學電流，最后形成土壤腐蝕情況。

一般埋到土壤中的天然氣管道其表面都會進行防腐層防腐措施，防腐層的存在可有效避免管道與土壤的直接接觸，進而避免腐蝕情況發(fā)生，但因天然氣運輸管道的長時間使用，其表面的防腐層會逐漸出現(xiàn)龜裂和剝離的情況，此外，天然氣管道在施工的過程中還存在被磕碰的可能，因此而導致的防腐層損壞都會使土壤中的腐蝕介質(zhì)直接與管道的外壁接觸，并且形成腐蝕；大氣腐蝕與細菌腐蝕在天然氣管道腐蝕的主要原因中也占據(jù)著大部分。由于大氣中含有大量的水蒸氣，水蒸氣容易在天然氣運輸管道的金屬表面液化，從而起到電解液的作用，進而會使得金屬表面發(fā)生化學腐蝕。而且細菌腐蝕中，硫酸鹽還原菌、鐵細菌以及氧化菌等都是天然氣運輸管道細菌腐蝕中較為常見的菌種，如果大氣中的空氣濕度超過80%，則天然氣運輸管道的腐蝕速度會顯著上升。

天然氣運輸管道的腐蝕一般分為三種，第一是點蝕，點蝕又稱作是孔蝕，其主要是指天然氣運輸管道金屬上的局部腐蝕形態(tài)，具體表現(xiàn)為點狀、針狀或小孔狀，點蝕形態(tài)對于包括天然氣在內(nèi)的各種氣體及液體運輸管道系統(tǒng)的破壞性與安全隱患影響最大，而這一形態(tài)的腐蝕很難被檢查到；第二是均勻腐蝕，均勻腐蝕會導致天然氣運輸管道的金屬表面出現(xiàn)大面積較為均勻的腐蝕情況，該腐蝕情況一般會出現(xiàn)在暴露的金屬管道表面；第三是絲狀腐蝕，天然氣運輸管道的絲狀腐蝕一般出現(xiàn)在管道保護膜的下方，該腐蝕形態(tài)較為特殊，被稱作是漆下腐蝕和膜下腐蝕[1]。

3 提高天然氣長輸管道防腐的有效措施

3.1 涂層處理

需要對天然氣管道內(nèi)外表面做好相應(yīng)的涂層以及防腐處理措施，這樣可提升金屬管道的耐腐蝕性。長輸管道進行防腐主要就是應(yīng)用環(huán)氧粉末做好防腐，環(huán)氧粉末可以將管道涂層耐磨性提升，將其附著能力增強，這在天然氣長輸管道當中是重要的一種防腐措施，可將管道的防腐能力提升。在對管道防腐能力提升當中，也可以將紫外線對于防腐涂層的影響降低，這樣就可以使得防腐層盡管在陽光的照射中，也保證能夠和管道有效結(jié)合，從而體現(xiàn)出其自身的防腐保護作用。

3.2 陰極保護

該保護措施原理較為簡單，其主要是在天然氣長輸管道的外壁增加一種比管道金屬更為活躍的金屬材料，使得金屬材料、管道金屬以及水蒸氣等電解質(zhì)共同組成原電池，其中陽極是活躍金屬、陰極是天然氣長輸管道，在此形勢下，活躍金屬會被持續(xù)腐蝕，而天然氣長輸管道則被保護。在使用該天然氣長輸管道防護措施的時候，需根據(jù)長輸管道的長度、管壁厚度以及其所處的環(huán)境情況等多方面因素，共同確定活躍金屬的放置位置以及用量。

3.3 天然氣凈化處理

因為天然氣自身含有一定的雜質(zhì)，這些物質(zhì)對于管道內(nèi)壁有著很大的腐蝕性。所以在天然氣運輸之前，需實施脫硫處理，將其中存在的腐蝕介質(zhì)及時的凈化，以此來將天然氣的運輸安全性提升。

3.4 提高管道技術(shù)監(jiān)測和管理

天然氣運輸管道部門需建立相應(yīng)規(guī)章制度，這作為當前管理技術(shù)實施安全管理的主要對策，并采用SCADA系統(tǒng)加強對長輸管道的電子巡回檢查。加強對輸送管道進行質(zhì)量檢測，對管道所存在的安全隱患及時發(fā)現(xiàn)，防止天然氣泄漏情況出現(xiàn)。并加強對管道安全系數(shù)的檢查和對比，若安全系數(shù)較低，就需加強有效改善和養(yǎng)護，保證天然氣長輸管道密閉性良好，從而使天然氣安全輸送要求提升。

3.5 改善管道所處環(huán)境

加強對天然氣長輸管道所處的環(huán)境進行改善，是避免管道腐蝕的主要防護措施之一，因為管道自身的特點，很容易受到空氣對其的影響，空氣的濕度越大速度也越快。采用對腐蝕介質(zhì)濃度的降低，可以對天然氣周邊空氣濕度有效控制，以此來防止或者緩解管道腐蝕情況，除此之外，加強對腐蝕物質(zhì)的降低也可緩解由于腐蝕物質(zhì)對金屬管道腐蝕速度提升，以此來確保防腐效果良好。

在天然氣管道運輸中長輸管道作為其主要的方式，受到外界環(huán)境對其的影響很大，管道腐蝕造成天然氣泄漏事故經(jīng)常產(chǎn)生，這對于企業(yè)的經(jīng)濟效益以及輸送安全和管道周邊生態(tài)環(huán)境有著很大的影響。通過對管道腐蝕因素的分析及防護措施的研究，可將管道防腐能力提升，以此來對管道的泄漏機率降低，對延長管道的使用壽命，提高管道運輸效率和運輸安全具有重大意義。