天然氣長輸管道腐蝕的危害性及防護策略

付樂樂

摘要：近年來，我國天然氣工業(yè)發(fā)展速度越來越快，應用范圍不斷擴大。從天然氣占我國能源需求總量的比重來看，也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。因此，我國各城市的天然氣管網(wǎng)建設也在逐步擴大。與其他類型的基礎設施管道相比，天然氣長輸管道具有壓力高、輸量大的特點。而天然氣是一種易燃氣體，在運輸過程中，可能引發(fā)安全事故，從而威脅到市民的生命財產(chǎn)安全。為確保天然氣長輸管道的安全，本文主要分析了天然氣長輸管道在使用過程中存在的安全隱患，并提出了科學合理的對策。

關鍵詞：天然氣;長輸管道腐蝕;危害性;防護策略

導言

天然氣及管道建設中的雜質(zhì)對天然氣的安全輸送有很大影響。由于天然氣中的雜質(zhì)和土壤會對埋地管道造成嚴重的腐蝕，因此有必要探索天然氣長輸管道的腐蝕原因，采取相應的防腐措施，對天然氣的安全、高效、穩(wěn)定輸送具有重要意義。

1當前天氣條件下長輸管道存在的問題

1.1長輸管道檢修不到位

天然氣長輸管道在使用過程中，受到各種因素的影響，如自然因素和可變因素。因此，在使用期間，相關管理人員必須定期對管道進行日常維護。但據(jù)了解，現(xiàn)階段各城市天然氣管道維修質(zhì)量相對較差。許多管道維護人員沒有充分認識到日常維護對天然氣管道使用的積極影響，對管道維護缺乏了解和專業(yè)技術能力。在日常的檢修工作中不夠細致，所以很難發(fā)現(xiàn)一些細節(jié)沒有充分暴露出來。這些細節(jié)往往是天然氣長輸管道使用中的隱患。如果這些問題得不到及時解決，將對人民群眾的生命財產(chǎn)安全構成極大威脅。

1.2施工安全隱患

為確保天然氣在輸送過程中的安全系數(shù)達到國家相關標準，相關企業(yè)嚴格劃分了天然氣長輸管道的資質(zhì)準入和等級，嚴格控制了人員數(shù)量、企業(yè)設備種類數(shù)量，而企業(yè)規(guī)模，對施工企業(yè)的施工實力沒有嚴格要求。因此，在天然氣長輸管道建設過程中，城市會將工程分包給土建施工企業(yè)。但這些施工企業(yè)的綜合素質(zhì)和能力相對薄弱，現(xiàn)場施工人員的技術力量不足，風險承受能力相對較小，日常生產(chǎn)施工過程中的專業(yè)性相對較低，直接導致了諸多隱患在天然氣長輸管道的使用中。比如在施工期間，一些施工環(huán)節(jié)和環(huán)節(jié)對技術含量和精度有較高的要求，但施工現(xiàn)場會考慮這些因素，只滿足設計的基本要求，這就使得施工質(zhì)量和設計方案有很大的差別。如果業(yè)主管理企業(yè)和監(jiān)理企業(yè)不能根據(jù)工程實際情況進行嚴格的監(jiān)理，天然氣長輸管道工程將出現(xiàn)許多安全問題。

1.3天然氣生產(chǎn)的承壓特種設備所發(fā)生的硫化氫應力腐蝕

天然氣中含有多種物質(zhì)，對輸送管道設備會造成很大的腐蝕。其中，硫化氫的應力模式是其最大的特點之一，這種腐蝕過程也發(fā)生在低溫下。此外，由氯化氫、硫化氫和水組成的腐蝕體系會對天然氣管道的許多部件產(chǎn)生腐蝕，腐蝕程度遠大于氣相部件。再加上氯化氫和硫化氫的共同作用，整個輻射速度明顯加快。由氯化氫、硫化氫和水組成的腐蝕體系具有多種應力腐蝕形式并存的特點，加速了天然氣長輸管道的腐蝕。最后，分析了硫化氫、氯化氫、氨和水組成的腐蝕體系。其腐蝕特性具有廣泛的危害性，可對各類設備產(chǎn)生腐蝕作用，如換熱器筒體。

2天然氣長輸管道安全管理策略

2.1管道運行風險的有效控制

在日常工作管理中，應制定科學合理的措施，有效控制管道運行風險，及時消除隱患，降低管道發(fā)生安全事故的概率，降低后期管道的維護成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。在實際管理過程中，有關部門要準確評價管道運行的安全風險，做好定量風險分析、半定量風險分析和定性風險分析。此外，員工一旦發(fā)現(xiàn)風險，應全面分析風險可能產(chǎn)生的影響，并根據(jù)風險等級制定科學的解決方案，最大限度地降低風險爆發(fā)的可能性。

2.2提高長輸管道的耐腐蝕性

天然氣中含有一定的腐蝕性成分，周圍的環(huán)境條件也會影響長輸管道的性能。因此，有關部門需要采取有效措施提高長輸管道的耐腐蝕性能，從而提高其使用壽命和安全性能。具體可從以下幾個方面進行。一是定期檢修長輸管道。企業(yè)應派出專業(yè)人員對管道進行防腐工作，降低天然氣泄漏的概率。管道清管作業(yè)主要包括清管前的準備、管道清洗、清管廢液的接收和處理等，以避免管道的腐蝕和結垢，減少管道輸送摩擦。此外，還對管道進行智能檢測，對管道的整體結構進行檢測。如果管道存在褶皺和變形問題，可以根據(jù)智能檢測結果確定管道內(nèi)部的損傷面積和程度，檢測管道內(nèi)部的腐蝕情況。其次，對天然氣長輸管道陰極進行有效保護。企業(yè)可以選擇合適的導電介質(zhì)放置在長輸管道的金屬表面。目前，有特殊的電解質(zhì)溶液和濕土可作為導電介質(zhì)。在這種情況下，所有要保護的金屬都浸入導電介質(zhì)中。在此過程中，避免了復雜的幾何圖形。工作人員應保證管道表面金屬結構的簡單性，以降低長輸管道在運輸中的安全風險。三是在實踐中，要確保防腐預測結果更加科學全面，準確度高，從而準確預測長輸管道的使用程度、運行狀況和剩余壽命，從而進一步提高長距離管道運輸?shù)陌踩浴?/p>

2.3加強管道施工材料管理

天然氣長輸管道的整體質(zhì)量在很大程度上取決于建筑材料的質(zhì)量。因此，在實際施工中，必須加強材料管理，選擇合適的施工材料。聚乙烯管可用于低壓、中壓地下燃氣管道。燃氣管道具有較好的延性、沖擊韌性、抗拉強度、屈服強度和焊接性。建筑材料的耐腐蝕性和透氣性較好。在實際管理過程中，企業(yè)應積極應用BIM模式，員工可以輸入材料信息，從材料選擇方面有效控制施工質(zhì)量。具體操作中應注意以下幾點：首先，建筑材料進場后，BIM項目經(jīng)理應對質(zhì)量證明文件及相關證明文件進行詳細檢查。其次，應檢查材料的外觀，確保其沒有損壞。三是進行抽樣檢驗，確保材料符合實際施工的有關標準和規(guī)定。四是詳細登記材料驗收情況，結合檢驗結果看是否需要退換貨。

2.4完善天然氣管道保護機制

為降低天然氣長輸管道運行中的風險，有關部門應定期對天然氣生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營企業(yè)進行檢查，合理規(guī)劃相關手續(xù)的審批和未來輸氣管道的走向，確保決策的科學性和正確性管線數(shù)量。在實際管理中，安排專業(yè)人員消除安全隱患，對天然氣輸送工程各部門、各人員的職責進行細化劃分。如有安全隱患，可避免部門間相互扣減。此外，在規(guī)劃天然氣輸氣管道時，要結合當?shù)貙嶋H發(fā)展情況，從發(fā)展的角度考慮問題，確保規(guī)劃方案科學可行，可長期使用。

結語

天然氣長輸管道的防腐措施可分為物理防護和化學防護。在物理防護方面，可采用煤焦油磁漆、PE二層結構和PE三層結構來實現(xiàn)。在化學防護中，可以利用外部技術和外部電流將管道的金屬材料轉化為陰極，從而轉移腐蝕的危害。然而，天然氣長輸管道對于保障能源安全，不僅能否滿足社會需求，而且對社會穩(wěn)定具有十分重要的意義。目前，一般的保護措施包括輔助保護措施和電化學保護措施。可采取三種保護措施：煤焦油。電化學保護可以作為陰極保護來破壞陽極。在采取合理防護措施的前提下，可以減緩管道的腐蝕速度，避免事故的發(fā)生。結合上述優(yōu)缺點，在管道采取防護措施時，應結合管道的實際情況和土壤環(huán)境，采取最合適的防護措施，確保天然氣能源輸送的安全。

參考文獻

[1]?張智超，崔怡，李春雷，等.天然氣長輸管道防腐的重要性及防護策略[J].石化技術，2018， 25（3）：274-274.

[2]?劉毅.淺析天然氣長輸管道的防腐與防護措施[J].工業(yè)A，2016：90.

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