天然氣管道腐蝕原因及防治措施

許衛(wèi)民

（馬鞍山港華燃氣有限公司，安徽馬鞍山 243000）

1 天然氣管道防腐的必要性分析

1.1 管道防腐的重要性

目前，在全球范圍內，人們對天然氣的需求量逐漸提高，作為一種重要的能源，天然氣已經(jīng)逐漸取代了石油。特別是在政府部門極力推廣天然氣清潔能源使用的過程中，我國天然氣需求量持續(xù)增加，在這一過程中就必須要對天然氣的供應安全進行保證。管道作為天然氣長距離運輸?shù)闹饕绞?，雖然具有較強的安全性，但是近幾年來我國天然氣長輸管道安全事故頻繁出現(xiàn)，其中管道腐蝕問題是最為常見的事故引發(fā)因素。首先在天然氣長輸管道出現(xiàn)腐蝕問題后，腐蝕物會與管道內的天然氣進行混合，導致天然氣內雜物雜質增多，影響天然氣整體質量。其次，如果腐蝕情況較為嚴重，還會造成天然氣的泄漏，不僅會對天然氣的運輸安全產生威脅，嚴重的還會導致天然氣企業(yè)經(jīng)濟效益受損。第三，管道的腐蝕問題還可能引發(fā)天然氣的泄漏，污染周邊環(huán)境，對土壤造成不可逆的影響。最后，如果天然氣出現(xiàn)泄漏的過程中遇到了火源，就可能加大火災和爆炸事故出現(xiàn)的可能，甚至造成現(xiàn)場人員傷亡。天然氣常輸管道腐蝕問題一旦出現(xiàn)后，就會造成管道內壁上雜物的附著，這些物質最后會引發(fā)管道腐蝕速度的加快。

1.2 管道腐蝕危害性

作為一種重要的清潔綠色能源，天然氣對人們的生活產生了極大的影響，不僅能夠緩解工業(yè)能源緊缺的問題，同時還能降低工業(yè)生產過程中對環(huán)境的污染。我國天然氣主要分布在中西部區(qū)域，因此就需要積極開展西氣東輸工程建設，長輸管道天然氣運輸方式雖然安全性較高，但在實際運輸過程中，依然會存在一些如管道腐蝕等問題，最終引發(fā)嚴重的安全事故。首先，如果天然氣管道由于內部腐蝕問題出現(xiàn)了穿孔情況，就會導致外界雜物、灰塵、微生物等從腐蝕孔內進入到管道內部，在與管道內氣體混合的過程中，不僅會降低天然氣的整體品質，同時還會影響天然氣的使用安全。其次，在天然氣長輸管道出現(xiàn)腐蝕問題后，如果缺少及時地處理，就會導致腐蝕物質掛在管道內壁上，加快管道的腐蝕速度。最后，如果長輸管道腐蝕問題較為嚴重，在管內氣體泄漏的過程中，就會給天然氣企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。總之，面對天然氣長輸管道腐蝕問題，必須要積極采取防腐措施進行治理，全面提升天然氣長輸管道運輸?shù)陌踩院陀行浴?/p>

2 天然氣管道腐蝕問題出現(xiàn)的主要誘因

2.1 設計因素

在開展天然氣管道敷設的過程中，如果所經(jīng)過的道路兩側涉及到魚塘、農田、廠房、航道、河流、公有私有用地或者是其他可能產生用地爭議的區(qū)域，就應當及時開展管道敷設施工的協(xié)調工作，通常以租用和征用兩種方式進行。并且，在開展管道敷設地段協(xié)調協(xié)議中，必須要對管道投產后地塊用途限制、管道保護方式、管道保護范圍、管道后期維護保養(yǎng)檢測等權利進行明確規(guī)定，一旦協(xié)調內容出現(xiàn)不明確問題，就會為后期管道管理工作帶來極大的阻礙。常見的安全距離不足、輻射地段被圍閉、深根植物的種植、道路改建擴建施工與管道相沖突等問題都會對管道的敷設以及后期管理造成影響，在各種危險因素不斷累積的過程中，就會增加管道的破壞風險。

2.2 管理機制因素

作為天然氣管道巡檢工作的重要指導標準，管道管理機制是管道保護工作順利開展的主要依據(jù)，同時還能為管道的安全運行提供保障?，F(xiàn)階段在我國一般采用專職巡線員的方式進行天然氣管道的巡檢，但是依然存在一些不完善情況，比如說無法進行全天候的管道巡查、管道巡查管理細則標準化程度有待提升、巡查人員專業(yè)素質水平較低、第三方施工信息缺少及時反饋、監(jiān)督工作受到不同程度制度問題的影響等都會給天然氣管道巡檢工作帶來阻礙，并且還會降低管道保護的及時性，最終造成管道破壞或者處于不安全狀態(tài)下運行。

2.3 自然因素

2.3.1 大氣影響

造成天然氣輸送管道腐蝕問題出現(xiàn)的一個重要因素就是大氣因素。由于大氣中存在的成分較多，特別是在降水較為豐富的區(qū)域內，大氣中的含水量不斷增加，水分子在接觸到長輸管道的過程中，就會在管道表面形成水膜，并且由于水膜具有電解質作用，在與大氣中的水電進行結合后，便會發(fā)生氧化反應，加快管道金屬表面的腐蝕，因此就可以看出天然氣輸送管道在潮濕的環(huán)境中更容易發(fā)生腐蝕問題。

2.3.2 土壤影響

土壤中微量元素的含量較大，土壤結構相對復雜，并且同大氣相比，土壤中的水分子更容易造成天然氣管道的腐蝕，在電化學腐蝕問題出現(xiàn)的過程中就會對管道造成嚴重的影響。由于天然氣管道所處區(qū)域的土壤性質與管道金屬結構存在較大差異，化學性質和物理性質完全不同。一旦土壤中的水分子與管道相接觸，產生了化學反應，就會加大天然氣管道的腐蝕程度，在微生物的影響下增加管道腐蝕問題的概率。

2.3.3 介質影響

對于天然氣輸送管道來講，由于受到天然因素的影響，會比其他輸送管件出現(xiàn)腐蝕問題的概率高出很多。天然氣中含有大量比如水、硫酸物等雜質，在具體運輸過程中，這些雜質會沉淀在管道內壁，當沉淀物與管道形成緊密聯(lián)系后，就會引發(fā)管道腐蝕。因此，在利用管道開展天然氣運輸之前，需要先做好天然氣中雜質的凈化過濾處理工作，降低天然氣內壁的雜質含量，對輸送過程中管道內壁的腐蝕問題進行有效避免，不僅能夠促進管道防腐水平的提升，同時還能降低對管道運輸整體質量和效率的影響。

3 天然氣管道腐蝕防護措施

3.1 管道外壁涂層措施

大多數(shù)天然氣管道都是在地下環(huán)境運行，因此非常容易受到大氣、土壤等因素的腐蝕。想要對這種問題進行有效的預防，就應當在天然氣管道外壁進行相關保護，最常見的是選擇抗腐蝕材料的涂抹，在外壁上形成絕緣層，隔絕地下環(huán)境中雜質對管道的影響，避免受到大氣、土壤中水分子、微生物的影響而造成管道外壁的腐蝕。在進行涂層材料選擇的過程中，不僅需要對材料的防腐蝕性能進行考慮，同時還要對材料的經(jīng)濟效益進行合理選擇，實現(xiàn)對管道的全方位保護，在延長管道使用壽命的同時，降低企業(yè)成本投入，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。并且在開展防腐處理時，相關工作人員應當盡可能提升材料與管道外壁的契合度和防水性，確保能夠將防腐材料的作用充分發(fā)揮出來，形成有效的保護膜，隔離管道外壁與腐蝕物的接觸。與此同時在進行防護涂層涂抹的過程中，應當盡可能地提高材料的柔性和強度，實現(xiàn)對微生物的抵擋，促進天然氣管道整體抗腐蝕性能的提升。一般情況下，可以將天然氣管道外壁防腐層分為普通層和加強層兩個等級，根據(jù)具體施工方案進行科學選擇，促進材料質量和效率的提升，保障管道自身防腐效果。不同土壤中的酸堿度程度會存在一定差異，因此，要根據(jù)具體的土壤酸堿度來進行防腐材料的選擇，在使用煤焦油瀝青進行管道外壁保護的過程中，條件允許時也可以與聚乙烯材料進行結合運用，展開雙重保護，對天然氣管道的整體防腐蝕效果進行有效提升。

3.2 管道內壁涂層措施

天然氣具有一定的腐蝕性，在進行天然氣運輸?shù)倪^程中，就可能會造成管道內壁的腐蝕問題。為了提升天然氣輸送管道整體的防腐質量和效率，在進行外壁處理的過程中，還應當在管道內壁進行防腐材料的涂抹，提前開展天然氣管道的相關調研，根據(jù)天然氣管道的銹蝕情況制定科學的除銹措施，保證防腐材料能夠與管道進行緊密連接，避免除銹工作不到位而引發(fā)防腐涂層的破損和脫落。因此，就需要由專業(yè)人員負責管道內壁的處理工作，保障涂層整體的質量和應用效果。在開展具體管道內壁防腐處理的過程中，必須要做好水分、溫度等環(huán)境情況的控制工作，降低對防腐材料整體質量的影響。開展天然氣管線施工的過程中，會對涂層產生不同程度的影響，因此就必須保證涂層施工人員的整體素質，確保涂抹技術能夠與具體施工標準相吻合。在天然氣管道內壁涂抹防腐材料，不僅能夠降低天然氣輸送過程中對管道內壁的腐蝕，同時還能減少摩擦阻力，促進運輸效率的提升，實現(xiàn)天然氣的長距離輸送。

3.3 陰極保護防腐措施

陰極保護防腐，就是犧牲陽極，將天然氣金屬管道至于鈍性狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，天然氣金屬管道就不宜與其他物質發(fā)生化學反應，具有良好的防腐作用。這種方式的原理簡單高效，能夠增強長輸天然氣管道的保護范圍，并且提高管道保護整體效果。通常情況下，管道外層為金屬材料，由于整體的因子活躍度大于管道金屬，受到溫度和壓力的影響下，二者就會發(fā)生化學反應，在電解質溶液和水汽的共同影響下，形成原性電池并附著在管道外表。當原性電池與腐蝕物直接接觸時，由于電池陽極為金屬成分，因此就會與腐蝕物質發(fā)生反應。天然氣管道作為電池陰極，可以有效避免與腐蝕物相接觸，具有重要的防腐作用。在對犧牲陽極保護法進行運用的過程中，必須要仔細觀察天然氣管道的長度、厚度、溫度、濕度的變化以及季節(jié)、氣候等情況，確保在合適的管道位置活躍金屬能夠將作用充分發(fā)揮出來，全面提升整體的防腐蝕能力。

在一些極其特殊的條件下，陰極保護防腐措施還可以采取外加電源的方式實現(xiàn)防腐保護。作為一種重要的燃氣資源，天然氣具有易燃易爆的特點，極少使用到外加電源的陰極保護方法，這一方法的主要原理是需要在金屬管道外部增加表層電源，實現(xiàn)對金屬管道外壁的保護。在使用的過程中，要綜合考量實際地理環(huán)境和金屬管道的管壁厚度，對所施加的電源設備進行嚴格控制，合理設置電壓電流。這一方法不僅應用成本較高，并且在具體實施的過程中對技術人員的專業(yè)技能水平和操作熟練性也具有較高的要求，以此來保證在進行管道外壁施加電源的過程中，電壓和電流能夠滿足安全標準規(guī)定，降低安全風險事故出現(xiàn)的可能。因此就可以看出，這一方法的運用存在一定難度，不僅成本較高，并且風險系數(shù)較大，必須要在極特殊的情況下才能運用。

4 提升天然氣管道腐蝕防治工作效果的措施

4.1 重視天然氣管道的日常管理

天然氣管道的防腐工作是一個漫長、復雜的過程，在日常工作中，必須要積極開展管道故障的管理工作。在日常管道防腐處理時，應當將工作重點放在預防上，嚴格記錄防腐材料、防腐技術的使用情況，并定期開展管道的檢測工作，確保管道內部壓力容器壓力能夠處于合理狀態(tài)，降低安全問題出現(xiàn)的可能。在開展日常管理工作的過程中，還需要根據(jù)天然氣公司的要求制定完善的管理規(guī)范，提高整體工作人員的安全意識水平，確保能夠推動天然氣運輸工作的平穩(wěn)高效進行。

4.2 積極開展相關管理機制的建立

為了保障天然氣管道腐蝕防治工作效果，就需要制定項目監(jiān)管機制，明確施工管理辦法和相關細則，在科學機制的帶動下，推動施工監(jiān)管工作的順利開展。在制度中需要對施工負責人、監(jiān)理人、甲方工程監(jiān)管人員的職責進行明確分工，開展質量的層層管控，將監(jiān)管責任落實到個人，確保每一層級的相關施工管理人員能夠對自身分管的工作負責。

4.3 對內外聯(lián)防機制進行運用開展人員管理

由于管道巡檢無法進行24h不間斷地巡查，因此，就需要開展政府與企業(yè)聯(lián)合聯(lián)防機制的建立工作，發(fā)動社會各界對管道設施的建設工作進行監(jiān)督。城管、公安、安監(jiān)等部門聯(lián)合執(zhí)法，并且在管道附近村民委員會和民眾也需要進行聯(lián)合防控，獲得社會各界的支持。另外，想要有效解決管道管理團隊專業(yè)性不足的問題，就需要積極開展專業(yè)人員的挑選工作，對人員素質進行保證，利用微信群、高清手機攝像頭等實現(xiàn)現(xiàn)代化管理，能夠將管道管理信息進行及時地傳遞。在對巡查管理制度辦法進行不斷完善和優(yōu)化的過程中，可以促進管理隊伍制度化水平的不斷提升。

5 結束語

對于天然氣管道來講，一旦出現(xiàn)了嚴重的腐蝕問題，在造成天然氣泄漏的同時，會增加企業(yè)的經(jīng)濟損失，嚴重的還會引發(fā)生態(tài)環(huán)境污染和爆炸等惡劣的社會影響。因此，就需要積極開展天然氣管道的防腐處理工作，正視天然氣管道運行過程中存在的問題，并根據(jù)實際情況采取科學的防腐治理方法，以保證天然氣管道運行的安全性和有效性。