長輸天然氣管線的腐蝕與防護

張騰蛟

山東省天然氣管道有限責任公司，中國·山東 濟南 250000

1 引言

當前，中國大多數油氣資源的運輸主要依靠長距離埋地管線來實現，通常情況下，管線會采用普通鋼制螺旋焊管材料。尤其是天然氣管道的運輸會采用淺埋的方式進行鋪設，南方地區氣候較為濕潤，地下水位常年較高，即使埋地深度較淺，但是穿越的地形也較為復雜，再加之周邊土壤和水域對管道的影響，導致管道長期的運行下，很可能會出現腐蝕狀況。即使管線在運輸的過程中出現裂縫之處也不易被發現。

除此之外，地下管線的維修和管理工作需要進行土方挖掘工作，這類型工作比管道新修還要浪費人力和物力，因此，如何能夠有效地防止長輸天然氣管道的腐蝕和破壞狀況，一直以來都是天然氣管道運輸過程中最為重要的環節。

2 長輸天然氣管線出現腐蝕狀況的主要原因

2.1 管線所處周邊地質環境原因

天然氣長輸管線由于淺埋在地下層面，容易遭受地層中周邊復雜地質環境的影響而出現腐蝕或破裂問題。這其中包括了雜散電流對天然氣管道的腐蝕、土壤中細菌微生物對天然氣長輸管道的腐蝕、土壤酸堿程度不同對天然管道造成的腐蝕等等。土壤中本身就存在較多的孔隙，在被地下水分或外界空氣填充之后，就會導致土壤層面的導電性能持續增大，而天然氣管道淺埋在土壤層中，長期受到電化學反應作用就可能會出現腐蝕狀況。

與此同時，土壤中含有大量的細菌以及其他微生物，這些細菌和微生物也會進一步加劇天然氣長輸管線的腐蝕程度。除此之外，土壤中本身還存在著其他雜散電流，也可能會對外露的天然氣管線造成不同程度的腐蝕。這些雜散電流主要分布在天然氣管線附近的感應電流區域，雖然其腐蝕性并不強，但是卻會集中攻擊同一個薄弱點，長此以往，很可能會導致天然氣管線出現腐蝕或破裂的問題。

2.2 天然氣管線外部防腐層性能較差

鋪設長輸天然氣管線時，為了切實地提升長輸天然氣管線的抗腐蝕性，需要采用相應的防腐材料進行防護。其中最為常見的材料為陰極保護材料與防腐蝕覆蓋材料。防腐蝕覆蓋材料，能夠盡可能地隔絕長輸天然氣管線在地下埋設部分與周邊的土壤和水環境接觸，從而達到隔絕土壤中細菌和微生物的目的。而采用陰極保護材料，主要是通過在長輸天然氣管線的周邊外加電流的方式，來防止管線出現電化學腐蝕以及其他老化問題。因此，在施工過程中，長輸天然氣管線的外防腐層性能直接影響到其抗腐蝕能力[1]。

2.3 長輸天然氣管線內部傳送介質的影響

長輸天然氣管線在運行過程中，天然氣因傳送壓力的波動會與管線內壁形成摩擦，尤其是在輸送過程中，如果傳輸壓力持續增大，在遇到管線的薄弱位置時，就會使得管線外表的腐蝕裂紋范圍不斷增大。除此之外，在運輸過程中，管線內部天然氣的含水量、輸送溫度也可能會導致管線的內壁出現腐蝕現象。

例如，如果天然氣內部的含水率較高，那么，水分在長時間的運輸過程中就可能會粘結在管線內壁上，從而導致管線內壁出現腐蝕狀況。長輸天然氣管線在運輸過程中一旦發生腐蝕問題，就可能會引發天然氣泄漏，嚴重的可能造成不可挽回的安全事故以及巨大的經濟損失。因此，天然氣管道單位必須要關注管線的防腐蝕工作，針對不同因素的腐蝕問題，采用相應的防腐措施，做好長輸天然氣管線的防腐蝕工作[2]。

3 長輸天然氣管線的防腐蝕措施

3.1 管線內壁的防腐蝕措施

長輸天然氣管線內壁的防腐蝕工作主要從兩個方面入手。

一方面，需要考慮到長輸天然氣管線內壁的質量狀況，在長輸天然氣管線的內壁涂刷一層防腐涂料，將內部輸送的天然氣介質與管線內壁隔離，防止天然氣中的腐蝕性物質危害到管線內壁。而當前市面上可選擇的防腐涂層材料中，其應用性能以及成本投入方面也存在較大的差異性。綜合來看，在選擇防腐涂層材料時，首先需要考慮防腐涂層材料的絕緣性能以及隔水性能，尤其是需要注重對于管壁表面附著物的剝離能力。當前，市面上常見的長輸天然氣管線防腐層材料主要有雙層熔結環氧粉末、熔結環氧粉末、PE 三層結構等等。而這些材料在應用的過程中都分別具有自身的優越性與不足之處，因此，在應用的過程中，需要統籌考慮長輸管線本身的材料以及經濟適用性，從而選擇出適用性最佳的防腐涂層。

另一方面，還應該在天然氣輸送之前，將天然氣中含有的腐蝕性物質去除。例如，天然氣在進入管道之前，可以采用脫硫脫水技術，將天然氣中存在的腐蝕性元素或物質剝離掉，確保天然氣介質內部的腐蝕物質含量控制在準許范圍內，繼而有效地降低天然氣運輸過程中可能對管線內壁造成的腐蝕概率[3]。

3.2 做好天然氣長輸管線外壁的防腐蝕措施

中國天然氣資源分布不均勻，因此，在運輸的過程中，通常都會采用地下埋設長輸管線的方式。這些長輸管線跨越地區較多，而不同地區的地質水文環境存在較大的差異性，因此，規劃長輸天然氣管線時，必須要綜合考慮路線的長度以及所跨越區域的土壤水文狀況，避免土壤中的腐蝕性物質腐蝕到長輸天然氣管線的外壁。

除此之外，還應該在天然氣管線的外壁涂刷防腐材料。

首先，在施工過程中，就應該仔細地檢查天然氣管線的外部是否存在裂縫或其他破損問題；其次，在施工過程中，還應該注重輕拿輕放，防止人為外力因素造成的管線破壞；最后，應該選擇合適的應急保護措施或防腐涂層措施，避免土壤中的細菌微生物或化學電流腐蝕管道外壁[4]。

3.3 注重對長輸天然氣管線后期的維護和保養工作

首先，需要構建起天然氣長輸管線的防腐工作機制。對于長輸管線的防腐工作，并不是一朝一夕就能夠完成的，而是一個長期性的工作，因此，需要建立專門的維護部門。

其次，還應該在工作人員中進行宣傳，切實地提升維護工作人員的思想意識，使其認識到天然氣管線腐蝕過后帶來的危害性。除此之外，在日常工作中，也應該注重對長輸天然氣管線進行腐蝕檢測。

最后，養護人員也應該明確工作過程中的重難點部分，了解養護工作中應該注意的問題以及防腐養護工作的技巧，不斷提升自身的專業操作水平[5]。

4 結語

綜上所述，中國天然氣資源分布極不均勻，而長輸天然氣管線在確保天然氣資源穩定供應方面，發揮著不可替代的重要價值。因此，為了確保天然氣能夠安全平穩地運送到用戶手中，天然氣管道單位必須要注重對于長輸天然氣管線的養護工作，考慮到長輸天然氣管線跨越地域條件的復雜性，針對長輸天然氣管線的內外壁腐蝕問題采取不同的應對措施，做好日常工作中對于長輸天然氣管線的維護檢修工作，為天然氣的安全運輸奠定基礎。