探討天然氣管道腐蝕因素分析及防護策略

李俊 聶勇圣

摘 要：天然氣作為極為重要的資源，被廣泛的應用到社會生產和生活的各個方面，其運輸過程的安全保障極為重要。當前，天然氣管道腐蝕問題日益突出，嚴重影響了輸氣安全。本文主要對天然氣管道腐蝕的影響因素進行了分析，并提出了天然氣管道防腐保護對策，進而促進天然氣企業經濟效益的提高及行業的可持續發展。

關鍵詞：天然氣;管道;防腐因素;防護策略

目前，天然氣運輸主要采用管道集輸的方式，具有高效和運載量大、運載距離遠等特點。在天然氣管輸過程中，管道容易發生腐蝕問題，嚴重影響了管道的運輸安全。一旦發生管道腐蝕問題，就會造成天然氣資源泄漏，使得運輸中斷，造成經濟損失和人員傷亡的嚴重后果。

1 天然氣管道腐蝕影響因素分析

1.1 管道材料制作工藝

通常天然氣管道是鋼制的，其制作工藝會影響管道的使用壽命，如果制作工藝不合格，很容易出現管道腐蝕情況。鋼材是金屬材料的，會受到溫度以及濕度的影響，容易出現腐蝕情況。在對鋼管制造工藝進行研究時，微晶結構是比較常見的，但是其對外界環境的要求比較高，鋼材表面是不能出現缺陷的，否則會出現更為嚴重的腐蝕開裂問題，造成嚴重的后果。所以鋼材制作時需要選擇質量性能好、耐久性的材質以及制作工藝，延長鋼管的使用壽命，避免管道被腐蝕。

1.2 地下環境

天然氣管道是深埋在地下的，因此，容易受到環境中各種因素的影響與腐蝕。管道腐蝕的因素有土壤、雜散電流、細菌等。土壤對管道的腐蝕影響是比較大的，在水的影響下，土壤中會出現大量的離子，離子能夠自由移動，可以導電。金屬材料是有電化學特質的，但是其存在是不均勻的，由于土壤的理化性質缺少均勻性，使得土壤的腐蝕作用強化。對于交流雜散電流，與二次感應電流疊加，形成電化學電池，在管道表面存在。雖然這種腐蝕能力不強，但是集中性的腐蝕卻是不可忽視的，因此，必須進行有效的防護。

1.3 溫度和壓力

由于溫度的提高能加速酸與管道的反應速率，同時也能提高土壤硫化物對管外壁的腐蝕速率，因此，溫度也是管道腐蝕的重要因素。但當溫度超過70℃時，腐蝕增長程度緩慢;而壓力的增加使得酸性物質活性增加，從而提高其與金屬反應的能力。

1.4 管道應力

管道運行過程中，輸送壓力會影響管道，由于壓力波動，出現應力腐蝕，進而造成管道破裂，裂痕在應力沖擊下逐漸擴大，出現惡性循環，導致管道被腐蝕。這時的管道是沒有應力水平的，因此，無法均勻的抵抗，如果抵抗能力較強，是不會出現較多的的裂痕的，但是，如果抵抗能力比較弱，就會出現嚴重的應力腐蝕。

2 天然氣管道腐蝕防護策略

天然氣管道的構成成分主要以鋼材為主，這也是其容易發生腐蝕的重要原因之一。如何有效防治管道的腐蝕，實現對管道的保護，是天然氣企業安全生產運營及經濟目標實現不可忽視的重點問題，必須引起企業的高度重視。

2.1 陰極保護

為了降低金屬管道的腐蝕速度，實施陰極保護措施，將被保護的管道作為陰極，將其保護起來，防止金屬管道發生腐蝕。具體實施的措施為犧牲陽極的陰極保護措施和外加電流的陰極保護措施。對不同的管道系統實施不同的陰極保護措施，經過油氣輸送現場的試驗研究，陰極保護技術措施是最有效的防腐措施，在天然氣輸送現場得到廣了泛應用。

2.2 改善腐蝕環境

管道所處位置的地理環境對于管道受腐蝕狀況也有重要的影響，所以，對于管道腐蝕嚴重的地區，可以通過改善當地的自然環境來對管道起到防腐蝕作用。例如：對于管道附近的土壤，可以采取脫水處理，或者調一些腐蝕性較小的土壤進行替換，這樣就能降低管道附近土壤的腐蝕性，進而對管道起到防腐蝕作用。這種方法的局限性太大，可行性較低，只有在特定的區域內才有實現的可能性。

2.3 緩蝕劑防護

緩蝕劑防護是在腐蝕環境中添加少量物質，使金屬腐蝕的速度減慢，對金屬有效的保護。利用緩蝕劑防腐蝕，成本比較低，能夠快速的看到效果，因此這種方法的發展前景比較廣闊。緩蝕劑吸附主要分為物理和化學兩個方面，物理吸附的速度比較快，并且具有一定的可逆性，而化學吸附，雖然強于物理吸附力，但是具有不可逆性，并且吸附的速度較慢。

2.4 應用管道腐蝕監測技術

由于天然氣輸送管道運行過程中，埋地管道出現問題很難及時發現，因此采取自動控制系統，實時采集天然氣管道系統的運行參數，發現管道系統的腐蝕現象，采取應急處理措施，提高管道的耐腐蝕性能，延長天然氣輸送管道的使用壽命。加強對輸送管道的巡回檢查，通過SCADA 系統的應用，進行電子巡檢，比人工檢查的效率高出很多。通過采用天然氣輸送管道腐蝕檢測技術措施，發現強度降低的部位，及時進行應急處理，修補泄漏的部位，保證天然氣輸送管道的密閉性，從而達到安全輸送的技術要求。

3 結束語

在當前的經濟環境下，天然氣對于人們的生產生活都具有重大的影響，腐蝕問題始終是貫穿其安全生產的重要因素。影響腐蝕過程的因素紛繁復雜，其腐蝕機理也是各不相同的，因此，應根據腐蝕的具體情況采取合理的防腐蝕措施，降低其腐蝕速率，延長其使用壽命。

參考文獻：

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