天然氣儲運中的管道防腐問題

徐欣波

摘要：油氣能源資源的儲運工作對于整個油氣田系統的正常運作具有十分重要的作用。隨著油氣儲運工程規模的不斷擴大，做好油氣管道的防腐工作成為企業發展的關鍵。因此，我國油氣企業必須加大在管道防腐方面的技術研究，最大化降低管道腐蝕帶來的危害，旨在促進油氣行業的健康發展。

關鍵詞：天然氣;儲運;管道防腐

油氣儲運過程中的管道腐蝕問題是影響油氣安全運輸的主要因素，做好防腐工作，對于整個油氣儲運工程意義重大，采取有效的管道防腐措施如控制管材質量、加強內外部防腐、陰極保護技術等能夠延長管道的使用壽命，減少油氣資源的損失，保障環境及人民的安全健康，進而推動我國現代工業化進程，促進經濟社會進一步發展。

一、天然氣管道腐蝕的原因

1外部環境因素

管道的被腐蝕程度主要受溫度、腐蝕性介質、介質物理性狀、施工情況等影響。地域環境的不同致使土壤內部的元素各不相同，土壤中富含微量元素，其中酸性與堿性介質數量繁多，這些腐蝕性介質是腐蝕管道的另一重要因素，此外，土壤中的水分經常存在氧化物質，土壤中含水量、地下水位變化也會很大程度的加速鋼材管道腐蝕，破壞均勻質地的管道表面，然而統一管道腐蝕程度的標準很難。

2天然氣石油的物質性質

石油天然氣中含有很多物質，所以組成的油氣會有不同的性質，其對管道的影響也不同，各種反應破壞管道金屬元素晶格結構，管道表面保護層失效，管道失去保護自然會被更深的腐蝕。儲運油氣的管道內壁質量受損、腐蝕加劇，很大程度受油氣的不同性質影響。

3防腐防護不足

很多研究發現管道上防腐層的失效會很高程度的腐蝕管道。用物理方法可將防腐層與管道融合為一，然而油氣運輸過程中不可避免的產生各種化學反應，融合后的防腐層參與反應，從管道內側脫落，使管道金屬直接暴露于油氣中，長時間的接觸反應很大程度消耗了管道金屬材料，防腐層也無法發揮防腐功效。

二、天然氣管道防腐措施

1管道噴涂技術

利用管道噴涂防腐技術能夠有效減緩天然氣管道的腐蝕速率。比如，利用單層熔結環氧粉末以及熔結環氧粉末在管道表面形成雙層防腐保護，提高管道的抗高溫、沖擊、防腐的能力，使管道防腐層能夠更好地發揮其作用。此外，還能使用熱噴涂防腐技術對管道進行防腐，在管道表面進行鋁和鋅的鍍層，形成一道隔離層，減少管道與大氣和土壤的直接接觸，從而減輕了腐蝕程度。另一方面，聚脲彈性體材料的使用也能大大減緩天然氣管道的腐蝕程度，這種材料具有密度大、連續性強、適應力高等特點，能夠適用于各種環境下的天然氣管道。通過形成一定的防護膜，阻止大氣、微生物以及化學元素和管道的直接接觸，達到防腐的效果。

2外加電流陰極技術

外加電流陰極技術的目的是防止微生物、大氣和化學元素影響管道成為腐蝕電池。工作人員利用直流電源和輔助陽極控制電流流向金屬管道，從而保證管道中的金屬點位低于周圍的電流環境，達到防止電化學腐蝕的效果，這項技術的采用能夠將金屬管道的陽極或者陰極去除，引導電流對管道進行防腐保護。同理，在埋地管道中，這項技術能夠利用陽極周圍的炭質回填料在管道周圍形成一個陽極地帶，避免管道形成兩級，成為腐蝕電池。就目前而言，由于能夠控制電流的大小從而控制防腐范圍，而且使用這項技術的成本與范圍成反比，因此，這項技術是我國目前天然氣管道防腐的主要措施，并且達到了不錯的效果。然而，在管道附近如果存在金屬建筑物，那么這項技術就會對建筑物形成電磁干擾，影響人民的生產生活，需要工作人員不斷對周圍的電源進行檢查和維護，保證天然氣管道防腐的效果。

3緩蝕劑技術

相比管道外部的防腐措施，管道內部的防腐更加重要。在眾多管道內部防腐的方法中，最有效的就是使用緩蝕劑。因其具有效果好、投資少、應用方便等特點，目前已經得到了廣泛的應用。緩蝕劑能夠改變管道中金屬的電荷狀態，增加腐蝕活化反應。與此同時，緩蝕劑由于其吸附作用能夠在管道表面形成一層保護膜，將管道中存在的電荷進行最大限度的保留，以此減緩管道的腐蝕速度。

4管道材質優選

油氣儲運管道材質的優劣是管道防腐措施的首要環節。管道材質的優選一般要遵循五個方面原則：一是以材質的優劣為第一出發點，其次考慮價格因素，選擇信譽較好的管道生產商進行合作;二是選擇鋼材強度較好、純凈度高的材質;三是根據油氣儲運的實際量來選擇管道直徑大小，避免直徑過大造成成本浪費、直徑過小影響流速的情況發生;四是根據油氣輸送過程中的輸送壓力以及埋于地下的管道承壓能力，來選擇管道的壁厚;五是優選焊接工藝，應該采用無縫焊接工藝，這種焊接工藝可以保證焊接面平滑，避免焊縫工藝帶來的非金屬雜質以及凸凹不平的焊接面。只有做到以上五方面，才能真正實現油氣儲運管道本質上的防腐。另外，對于油氣管道內壁的防腐工作應予以高度重視，選擇新型的管道緩蝕劑，以增強管道的防腐能力，減緩管道腐蝕，最大化的增加管道的使用壽命。其中，GP-1 型緩蝕劑是當前管道內壁防腐應用比較廣泛的緩蝕劑，它的防腐效果極佳。

5改善天然氣管道鋪設環境

管道所處的環境對管道腐蝕情況有著十分明顯的影響。在溫度較高、濕度較大的區域更容易出現腐蝕情況，因此，可能通過改善土壤情況或者環境防止管道腐蝕。例如，對于濕度較大的區域，可以對管道鋪設的土壤進行脫水處理，或者對當下的土壤進行替換，降低其腐蝕性。

6管道施工全過程管理

油氣儲運中的管道施工是一項較為龐大的工程，施工工藝流程較為復雜、施工人員數量眾多、施工周期、戰線較長，必須實現全過程管理才能保證管道施工質量。管理方面：選用責任心強、工作經驗豐富、熟知管道施工工藝、流程的管理人員，這些人員現場監督、全程把控，確保管道施工保質保量完工;施工方面：選用技術水平高、業務能力強的人員，嚴格按照操作規程進行施工，確保施工質量優良，從而提高管道整體防腐性能。

結束語

管道設備是油氣運輸工程的核心，優化運輸管道設備性能、延長使用壽命長期以來都是熱議的話題。管道性能最主要受腐蝕因素影響，提高管道抗腐蝕能力后可有效延長設備壽命，保障設備安全。因此在管道防腐研究領域中，研發質量穩定、價格合理的防腐材料，強化管道防腐涂層，對油氣長期穩定安全儲運、保證國民經濟正常發展有著深遠的意義。

參考文獻：

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