天然氣長輸管道防腐層及陰極保護技術中存在的問題及解決措施

丁章克

摘要：天然氣管道因腐蝕導致天然氣泄漏，會引發火災事故，影響民生正常使用。因此，在建設天然氣長輸管道時需引入先進的防腐技術保障天然氣管道具備防腐性能，提高管道的使用壽命。在天然氣管道防腐措施中普遍采用陰極保護技術，但在實際應用中存在一些問題影響技術應用的效果。因此，需要針對存在的問題制定出有效的解決措施，進而在保障陰極保護技術應用效果的同時，提高天然氣長輸管道防腐的效果，有效的保證天然氣長輸管道能夠正常輸送天然氣。

關鍵詞：天然氣長輸管道;防腐層;陰極保護技術;存在的問題;解決措施

1天然氣長輸管道防腐的重要性

在大多數鋼制的天然氣長輸管道輸送天然氣時，管道內外壁會受到外部環境、內部輸送物質的共同影響而產生腐蝕現象，造成穿孔，引發天然氣泄漏，極易引發火災事故，進而對周圍環境及居民的生命安全產生嚴重影響。因此，在建設天然氣長輸管道時需要重視管道防腐工作，積極引入先進的防腐技術保障天然氣管道具備防腐性能，在大幅度延長管道被腐蝕時間的同時，提高管道的使用壽命。

2天然氣長輸管道腐蝕的原因及陰極保護的現狀分析

2.1天然氣長輸管道發生腐蝕的狀況

通過調查可以發現，當天然氣長輸管道在輸送過程中出現管道腐蝕的現象時有發生，導致此種現象發生的主要原因有很多方面，其中點蝕是最為常見的問題，通常呈現出點狀、小孔的形式，進而會有管道局部出現腐蝕的現象。若不能及時處理這種問題將會帶來很大的危害，盡管有時腐蝕程度不是很嚴重，但同樣有著很大的維護難度，不利于天然氣的安全輸送。另外，絲狀腐蝕同樣也是很常見的現象，此種類型的腐蝕大多發生在保護膜的下方，并且呈現出絲狀，這將會導致天然氣輸送過程中出現安全隱患，若不能及時處理將會引起安全事故的發生。

2.2天然氣長輸管道發生腐蝕的主要原因

要想從根本上解決天然氣長輸管道腐蝕的問題，必須要清楚掌握天然氣管道發生腐蝕的主要原因，只有從腐蝕原因開展分析才能夠準確地找到解決管道腐蝕的策略，此方法不僅能夠提高解決準確率還能夠減少工作量。當前，土壤是天然氣長輸管道發生腐蝕的最主要因素，主要就是電化學腐蝕，土壤中含鹽量大、含水量大、透氣性好、PH值底，電阻率腐蝕就大，特別是一些酸堿度不達標的土壤，云南大部分地區的土壤屬于酸性較強，這是造成天然氣管道腐蝕最關鍵的因素。其次，土壤中有微生物、細菌等也是導致天然氣管道發生腐蝕的主要原因。第三是，天然氣長輸管道穿越高壓電線下方，產生雜散電流的干擾，將會加速管道腐蝕。第四，天然氣長輸管道在施工過程中，施工質量不良，管道的裝卸、運輸、吊裝、下溝回填時防腐層的損壞，接頭焊接、修整和補口的施工質量等引起管道的腐蝕。

2.3陰極保護的現狀分析

在建設天然氣長輸管道時普遍采用的敷設方式為埋地模式，在實施埋地措施時會受到地形與地段復雜及其他不同的因素影響，要保證埋地的金屬管道能夠具備較強的防腐性能。為了保證天然氣管道能夠具有較強的抗腐蝕能力，采用的措施為陰極保護技術、加裝固態去耦合器排流設施。

3天然氣長輸管道陰極保護技術的實際應用

3.1天然氣長輸管道防腐層的防護技術

3.1.1地上跨越處管道防腐層的防護技術

在開展天然氣管道防腐層修復工作時，需將輸氣管線實際運行特點考慮在內，根據不同的管線運行情況制定出針對性、有效的修復方案。其中，在修復地上跨越處的管線防腐層時，在檢測輸氣管線工作中要利用鋼銼或者是利用鋼線刷將原有的防腐層進行清除，在有效清除后實施修復工作可保障防腐修復的效果。在這一過程中需要除銹的等級達到St3級及以上，在除銹工作完成后開展涂漆作業，在具體操作時要以環氧帶銹底漆2道的涂刷工作為主，在控制鍍層厚度時需要保障厚度達到70μm以上。最后實施在管道的最外層涂刷總干膜的工作，在涂抹時同樣需要注重厚度的把控，厚度要達到140μm以上。此種修復防腐層的措施可有效加強天然氣輸氣管線所具有的防腐能力，同時還能夠對輸氣管線的持久性進行有效的維護，維護效果與修復效果同樣突出。

3.1.2增加埋深處管道防腐層的防護技術

為了保證輸氣管線能夠正常安全輸送天然氣，需要實施檢測與排查輸氣管線工作。在實際檢測與排查故障的工作中，需要實施埋深處管線防腐層修復措施，將管線的具體位置等基礎信息綜合考慮在內。輸氣管線的部分管線會存在長期深埋于地下的過程，而裸露在外的管線部位與需要開展加深埋深的管線達到高度重視的效果。在修復埋深處管線防腐層時，一般選擇檢測方式為目測與電火花檢漏相結合的方式，需要針對此區域進行除銹工作。在除銹時要保證應用的等級在Sa2.5級以上，在完成除銹工作后要引入無溶劑液態環氧涂料實施后續修復的工作，采用此種修復的方式能夠達到最大限度保障輸氣管線正常安全運轉的目的。

3.2天然氣長輸管道陰極保護技術

3.2.1做好陰極保護站的防護工作

在管理輸氣管線工作中需要恢復輸氣管線陰極保護措施，在恢復時需要在輸氣管線防腐層修復工作完成之后才能進行。在實際修復防腐層工作中，為了保障輸氣管線盡可能不會受到各種因素影響而產生腐蝕問題，需要引入有效的防腐措施及防腐手段，可顯著性地降低腐蝕問題的發生率。從當前的輸氣管線防腐實際工作中可以看出，普遍應用的防腐方法為陰極保護模式。將輸氣管線自身擁有的防腐層常常處于暴露外部環境這一因素考慮在內，或者是將輸氣管線經常處于具有腐蝕環境的因素考慮在內，需要技術人員采取有效的措施降低外部環境對輸氣管線產生的影響，要借助陰極保護設備達到抵抗外部環境腐蝕的效果。通過重新調試操作輸氣管線陽極后，實現保護的功能。在此期間會存在陰極保護站缺少電源裝置的問題，可利用蓄電池的方式達到保護效果。

3.2.2犧牲陽極保護技術

在土壤電解質環境中存在著犧牲陽極比金屬材料活性更活潑的現象，主要原因是犧牲陽極所具有的電極電位。在與被保護的體電進行連接后會先對腐蝕實施溶解的過程，此時的犧牲陽極金屬材料會被消耗且釋放出電子，電子在被保護體表面產生陰極還原反應的過程，這一反應抑制了被保護體陽極溶解的過程，進而完成了陰極保護的工作。

結束語

綜上所述，為實現國家碳中和、碳達峰的目標，天然氣能源的需求將呈現出逐年增加的趨勢，現已成為居民、工業、商業等不可缺少的能源，在應用天然氣能源時需要建設天然氣長輸管道，在建設天然氣長輸管道時需高度重視管道防腐工作，因為管道防腐工作決定著天然氣是否能夠有效、安全地輸送，可有效避免因為天然氣管道腐蝕而產生安全事故，進一步促進了天然氣能源的有效利用，促進社會經濟發展。

參考文獻

[1]趙文德.石油天然氣管道的腐蝕與防護[J].化學工程與裝備，2009（07）：64.

[2]周虹伶，曹輝祥.天然氣管道腐蝕研究[J].內蒙古石油化工，2009（13）：353.

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