天然氣輸送管道腐蝕原因及防腐措施分析

黃瑩

摘 要：天然氣成為了能源市場的主要能源供給類型，人們的生活生產能源需求逐漸增加，天然氣作為主要的能源供給也面臨著供給的挑戰。天然氣的供給中，天然氣的運輸問題是常關注的問題之一。天然氣的運輸離不開天然氣的管道運輸，天然氣管道運輸常出現的問題是天然氣管道的腐蝕情況，這關系天然氣管道運輸質量，也是誘發天然氣事故的重要原因。因此，本文主要對天然氣管道腐蝕問題及原因進行研究分析，并重點對防腐方法進行探究和創新。

關鍵詞：天然氣；管道；腐蝕；防腐

現代化建設推動了天然氣管道的建設，天然氣管道成為了現階段天然氣運輸的重要載體，天然氣運輸在人們的生活中起到重要的作用，也是重要的化工原料，但是天然氣管道的腐蝕現象制約了天然氣能源供給的發展。也阻礙經濟發展。本文首先對天然氣管道輸送過程中管道防腐現象進行原因分析和防腐方法研究，旨在提高天然氣防腐問題的解決能力。

1天然氣管道輸送過程中管道腐蝕的成因

管道腐蝕的成因復雜，是多種因素作用的共同結果。天然氣管道的腐蝕現象有幾種：土壤腐蝕、管道腐蝕、大氣腐蝕以及細菌腐蝕。

天然氣管道是穿越土壤建設的，而土壤中所含的物質性質可能存在與天然氣管道不相容的情況，這就導致了對天然氣管道的腐蝕，有的土壤物化具有導電性的性質，接觸到金相結構的管道則會產生腐蝕電流，從而產生土壤腐蝕的問題。

另外，管道的腐蝕是由于防腐層老化導致的。天然氣管道的防腐層有著使用年限，經過各種外界環境的影響，管道防腐層老化剝離誘發了腐蝕物質腐蝕管道的外壁。

此外，水蒸氣附在天然氣管道形成了能對管道的金屬表面化學腐蝕的包含化學物質的水膜。而細菌腐蝕是氧化菌、鐵細菌等細菌對管道侵蝕，該種腐蝕出現在潮濕地溝的濕度高的環境中。

2天然氣管道防腐傳統方法

2.1陰極保護技術

天然氣的管道具有導電性，遇到一定量的直流電流能夠導致鋼質管道發生陰陽極化的變化，利用管道表面的電流變化降低電流對管道的腐蝕情況，降低管道受腐程度。這種防腐方法是常見的陰極保護技術。這種技術的根據電流的陰陽劃分為外加電流陰極保護與犧牲陽極的陰極保護兩種技術。

其一，外加電流的陰極保護方法對長距離大口徑的天然管道有較好的應用價值，管道沿線的地形具有穩定性，不容易產生性質變化，該技術是建立管道的舒適區，當管道金屬與外部直流電源連通時，能產生管道免蝕區，管道在該區域能夠實現自我保護。

其二，犧牲陽極的方式運用在土壤的天然氣管道中，針對土壤電阻率較低的金屬管道具有很強的實用性，也是常見的天然氣管道防腐方法。金屬管道需要連接保護負電位，并保證金屬的電解質要統一性，進而促進保護的金屬管道的狀態處于負電位或相同電位，該種狀態下管道金屬的陰極極化能夠起到防腐的良好效果。運用該種防腐方法需要需具備導電性的腐蝕介質，并且適用金屬管道材料，且被防腐保護管道能夠實現電連續性。

2.2管道外層防腐

管道外層防腐是常見的天然氣管道防腐技術，使用的是防腐涂料來隔絕外界腐蝕，在管道金屬表面涂敷涂料，并保證涂料的均勻和嚴密，很好地隔絕腐蝕介質。由于防腐層位于管道外層，要求其具有高穩定的物化性能和節電性能。根據防腐層的內外兩面分為表面保溫涂層和內壁防腐層。溫度適宜的結構或材料作為保溫涂層，涂層材料是外敷聚乙烯層的硬質聚氨酯泡沫塑料，應用在中小口徑管道，能夠對周邊土壤起到隔熱作用，保溫圖層增加管道的保暖復合。另外，內壁防腐是于內壁涂料薄膜，減少管道內壁的摩擦阻力來降低溫度。

2.3系統化和數據化管理

天然氣管道的防腐是天然氣運行不可忽視的運行管理，防腐工作需要建立一套完整的管理系統，對管道的腐蝕情況進行綜合檢測，保證管道處于安全運行的狀態，確保管道的安全運行。防腐數據化管理是現代化技術的應用結果，有著科學的依據和規范的操作，建立管道的防腐數據庫，管理防腐的綜合信息：如土壤、管道材料、陰極保護等。此外，系統化和數據化管理系統還包括基礎綜合評價模塊，對陰極保護、土壤腐蝕情況、覆蓋層等防腐效果進行評價比對。

3優化管道防腐技術

3.1管道外層的防腐優化

管道的外層防腐技術的優化已經得到了很好的驗證，管道的防腐涂料改進，拉近了和國外的距離，我國加大了對管道防腐層的研發力度，防腐技術與國際接軌，引進先進技術，與高度防腐的目標越來越近。

第一，防蝕涂層的應用。現階段新埋地的天然氣管道的防蝕涂層材料為院復合涂層和環氧粉末遙，替代了傳統的煤焦油瓷漆和石油瀝青的防腐涂層，對環境保護有著一定的積極意義。

第二，復合涂層的應用。復合涂層主要是各類涂層的復合應用，將不同的物理涂層性能進行疊合或化學性能進行粘結，形成全新的具有綜合性能強的復合涂層，彌補了單一涂層防腐的不足。

第三，緩蝕劑防護。緩蝕劑防腐方法的核心的添加的緩蝕劑，緩蝕劑在腐蝕環境中能夠起到隔絕金屬腐蝕的作用，發揮作用的原理是由于添加的緩蝕劑含有阻止或減緩金屬腐蝕速度的物質，這些物質容易合成緩蝕劑分子，而緩蝕劑分子能夠產生對管道的物理吸附作用或化學吸附作用而附在金屬表面，能夠保持穩定的天然氣管道表面電荷狀態，改變表層的界面性質以維持金屬表面的能量狀態的穩定化，從而減少腐蝕反應的活力，降低腐蝕速度。另外，被吸附緩蝕劑上的管道表層形成了疏水性保護膜，疏水膜能夠降低管道表面發生腐蝕反應的速度，制約了腐蝕物質電荷的轉移。由此可見，防腐蝕有著見效快、使用方便、投資少的優勢，應用在燃氣管道的防腐有很廣闊的前景。

3.2陰極保護參數的準確性

陰極保護參數的準確性包括管道表面的保護電位、保護電流等參數的準確性，重視參數的準確性在保護管道的電位實際操作能更有效，具體來說，參數的確定包括保護電位的范圍、效率與程度等指標。其中保護電位主要是指采取陰極保護時，管道金屬停止腐蝕時所需的點位置。要想徹底停止腐蝕，則要求能夠把管道金屬的電位極化到與表面最活躍的陽極點初始電位。在實際操作過程中，需要能夠對保護的程度與效率進行有效兼顧，給出保護電位的范圍，允許管道金屬在保護狀態下仍然以不大的速度進行均勻的腐蝕。而保護電流參數指標的確定是根據被保護的金屬管道輸入的保護電流實際運行量，根據實際情況進行準確分析參數。

4 結束語

天然氣管道防腐技術是天然氣管道運輸正常運行的保障，關系到天然氣的正常運行。所以在實際工作過程中，要求工作人員能夠深入分析管道腐蝕產生的原因，采用創新完善的防腐技術，如陰極極化、管道外層防腐的技術以及系統化、數據化的管理方式，促進天然氣管道的建設良性發展。

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