天然氣長輸管道內(nèi)腐蝕原因分析及控制措施

胡雨涵

摘要：目前長輸天然氣管道是天然氣運(yùn)輸?shù)淖顑?yōu)選擇，即便如此由于路途遙遠(yuǎn)，受到地理因素的影響，復(fù)雜的地形變化讓天然氣通過長輸天然氣管道從開采地到城市時(shí)出現(xiàn)了很多安全隱患。因此，相關(guān)的天然氣長輸管道行業(yè)要針對(duì)天然氣的獨(dú)特性進(jìn)行研究探討，注重長輸天然氣管道的安全性和穩(wěn)定性，想辦法在保證天然氣長輸管本身安全可靠的前提下，不斷優(yōu)化改進(jìn)技術(shù)，解決好天然氣長輸管道在運(yùn)輸過程中的腐蝕問題。

關(guān)鍵詞：天然氣長輸管;腐蝕原因;防腐措施;

1天然氣長輸管道出現(xiàn)腐蝕的原因

天然氣長輸管道出現(xiàn)腐蝕的原因很復(fù)雜，有多方面的因素造成，不僅是土壤對(duì)管道外壁的侵蝕，也有本身輸送介質(zhì)對(duì)管道內(nèi)壁的影響，畢竟天然氣是一種混合氣體燃料，其中未免會(huì)有雜質(zhì)。同時(shí)受到管道壓力，管道環(huán)境等不確定因素的影響，天然氣管道的內(nèi)壁也會(huì)面臨腐蝕問題。因此，接下來將要針對(duì)長輸管線的腐蝕原因，從管道外部土壤和環(huán)境、管道內(nèi)部運(yùn)輸介質(zhì)兩方面分析：

1.1自由液相對(duì)天然氣運(yùn)輸管道內(nèi)壁的影響

受到管道內(nèi)部環(huán)境，壓力溫度的影響，在漫長的運(yùn)輸距離中，管道里往往會(huì)產(chǎn)生除了天然氣外的固體液體介質(zhì)。第一，其中造成內(nèi)壁腐蝕最主要的因素是管道中天然氣夾雜的水汽，由于難以在正常的溫度和壓力作用下吸出原本飽和率就很高的天然氣游離水，因此難以將天然氣吸成干氣狀態(tài)。第二，這些自由液相裹挾在天然氣中被稱作混流物。在運(yùn)輸過程中這些混流物會(huì)不斷的隨著天然氣的流向沖擊管壁。長此以往這些混流物，例如二氧化碳，硫化氫等會(huì)腐蝕管道內(nèi)壁。溶解氧等雜質(zhì)還會(huì)囤積在管道彎管部分，導(dǎo)致腐蝕過后的管道密封性下降，天然氣泄漏。鑒于上述天然氣長輸管道內(nèi)壁腐蝕的原因，要重視起對(duì)天然氣水汽含量的檢測(cè)和控制，同時(shí)針對(duì)自由液相研究出處理辦法。

1.2外部環(huán)境和土壤對(duì)運(yùn)輸管道外壁的影響

從外部環(huán)境來講，天然氣長輸管道鋪設(shè)在地下，鑒于土壤中的金屬物質(zhì)很多，土壤對(duì)于運(yùn)輸管道外壁的影響就不僅僅是自然腐蝕了，金屬物質(zhì)和管道外壁接觸造成電腐蝕。電腐蝕相比于自然腐蝕，速度更快，危害性更大。加之天然氣的運(yùn)輸涉及到的跨區(qū)域跨地形，這就使土壤的差異性難以把控。在統(tǒng)一的管道標(biāo)準(zhǔn)下很難適應(yīng)各地的土質(zhì)，這不僅為解決管道外部腐蝕問題帶來了很多麻煩，也因?yàn)槿狈︶槍?duì)性對(duì)企業(yè)在當(dāng)?shù)氐匿佋O(shè)造成不必要的成本影響。比如，在本就良好的土壤環(huán)境下仍然用并不需要的標(biāo)準(zhǔn)厚度保護(hù)層，減少了經(jīng)濟(jì)效益;在土壤環(huán)境惡劣的情況下保護(hù)層的厚度又不能有效的保護(hù)長輸管線。因此外部環(huán)境對(duì)于運(yùn)輸管道的嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)是亟待解決的問題。

2天然氣長輸管道防腐策略方法

2.1建設(shè)過程的防腐處理

在建設(shè)過程中做好防腐處理是解決腐蝕問題的重要方式，這也是保證天然氣管道有良好使用壽命的方式之一。一般情況下會(huì)對(duì)天然氣管道內(nèi)、外部開展防腐涂層保護(hù)，這也是天然氣管道防腐的最基礎(chǔ)方式。管道內(nèi)部多為涂刷防腐涂層，而外部一般在管道制造期間采用工廠加工方式直接將3PE防腐層牢固附著的管壁上。但在施工過程中，焊口位置仍要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)防腐處理（一般采用補(bǔ)口帶處理），包括部分3PE破損點(diǎn)的防腐（一般采用補(bǔ)傷片），這些部位的防腐要結(jié)合施工環(huán)境和使用要求，對(duì)噴砂面進(jìn)行處理，達(dá)到管道防腐要求。此外，在天然氣管道焊接過程中，需要注意焊接方式的科學(xué)使用，對(duì)焊接質(zhì)量和焊接程度有嚴(yán)格地管理把控，防止出現(xiàn)安全事故，然后對(duì)焊接處進(jìn)行防腐處理保證天然氣管道的整體防腐效果。

2.2在運(yùn)營期間的防腐處理

犧牲陽極陰極防護(hù)方式。這種防護(hù)工作的使用較為簡(jiǎn)單且維護(hù)方便，是利用電化學(xué)反應(yīng)來減少管道的腐蝕，一般用于特殊管段，如套管穿越段等。我們一般采用相對(duì)管道更加活潑的金屬來作為陽極材料，與管道進(jìn)行電連接，并埋入管道附近，這樣就形成了一個(gè)原電池，陽極材料電位更負(fù)、更活潑，所以會(huì)失去電子，而被保護(hù)的金屬管道則電位相對(duì)較正，從而得到電子，這樣就會(huì)產(chǎn)生陽極逐漸消耗，而陰極也就是金屬管道被保護(hù)的效果。需要注意的是，在使用此方法時(shí)要對(duì)管道的長度、自然條件、溫度等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保陽極材料能夠發(fā)揮良好的作用，起到理想的防腐效果。外加電源陰極保護(hù)方式。這種方式對(duì)于長輸天然氣管道較為常見，具有保護(hù)距離長、使用壽命久、保護(hù)電位可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。這種方式需增加恒電位儀設(shè)備和輔助陽極來共同保護(hù)金屬管道，通過極化被保護(hù)的管道，讓其電位比其自然腐蝕電位更加偏負(fù)的方式（一般要求比自然腐蝕電位偏負(fù)100～500mV左右），來保護(hù)管道不出現(xiàn)腐蝕，通常情況下，我們將地下金屬管道的極化電位控制在-0.85～-1.15之間即可以確定管道處于受保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)于管道不易極化的特殊地段，也可將極化電位控制在比自然電位偏負(fù)100mV以上即可。

2.3提升天然氣管道的防腐管理能力

提升管道的安全監(jiān)管能力，及時(shí)針對(duì)防腐工作進(jìn)行優(yōu)化處理。在實(shí)際過程中要以全面的眼光看待問題，建立完善的專業(yè)管理隊(duì)伍，同時(shí)結(jié)合天然氣管道實(shí)際需求和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，并應(yīng)及時(shí)采用更加先進(jìn)的防腐技術(shù)來解決問題。與此同時(shí)，結(jié)合實(shí)際管理現(xiàn)狀，建立工作人員獎(jiǎng)罰機(jī)制，制定明確的工作職責(zé)和工作標(biāo)準(zhǔn)，將日常防腐管理工作落在實(shí)處。天然氣管道的日常維護(hù)工作我們也要做好，建立維護(hù)管理平臺(tái)，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的不同問題及時(shí)反映、及時(shí)處置，加強(qiáng)日常管理能力，做好防腐工作的嚴(yán)格監(jiān)管，這樣才能讓天然氣管道更加安全長效地使用。

3結(jié)語

綜上所述，在然氣管道運(yùn)輸過程中腐蝕問題較為常見，管道腐蝕不僅對(duì)天然氣運(yùn)輸帶來嚴(yán)重影響，同時(shí)也會(huì)影響人們的人身財(cái)產(chǎn)安全，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。所以在實(shí)際建設(shè)及運(yùn)行過程中相關(guān)企業(yè)要對(duì)管道腐蝕原因有全面地認(rèn)識(shí)，對(duì)管道質(zhì)量有嚴(yán)格的管理監(jiān)督，同時(shí)針對(duì)不同腐蝕問題，采取科學(xué)專業(yè)的解決處理方式，重視日常檢查與維護(hù)工作，減少管道腐蝕現(xiàn)象擴(kuò)大，提升天然氣管道的使用壽命，促進(jìn)天然氣行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]代書龍，劉百爽.降低高壓直流入地電流對(duì)天然氣管道腐蝕的研究[J].云南電力技術(shù)，2020，48（04）：62-65.

[2]黎延志.長輸天然氣管道腐蝕的形成與防腐保護(hù)措施探析[J].化工管理，2020（17）：139-140.