如何做好長輸天然氣管道的防腐工作

張央

摘要：長輸管道是天然氣使用的主要形式，因此如何保證長輸管道的使用質(zhì)量及使用壽命是現(xiàn)在工作的主要重心。長輸管道的管理工程地理跨度較大，因而容易受到各種外力條件進(jìn)行腐蝕毀壞。文章以如何做好長輸天然氣管道的防腐工作為內(nèi)容展開深入探討。

關(guān)鍵詞：長輸天然氣管道；防腐；原因；措施

一、長輸天然氣管道受到腐蝕的主要原因

1、受到大自然氣候的影響。

大自然的氣候主要是以空氣中的水蒸氣為主，水蒸氣四處揮發(fā)，會在天然氣管道的金屬表面滯留、凝結(jié)，形成相對完整的保護(hù)薄膜。在這一薄膜中會有各種從大氣中結(jié)合的物質(zhì)，彼此交織、融合，反而在金屬表層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象。這是大自然氣候所造成的天然氣腐蝕，但若將天然氣長輸管道鋪設(shè)在相對干燥的地區(qū)，也會在突然受到雨水侵蝕等外界因素時驟然受到腐蝕導(dǎo)致長輸天然氣的使用。

2、受到地表等土壤的影響。

長輸天然氣管道鋪設(shè)通常會在地表等土壤中進(jìn)行，而土壤縫隙中存在大量的水分也會腐蝕天然氣金屬表層，除此之外，不同地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)不同，因而其化學(xué)結(jié)構(gòu)也不相同，對天然氣管道的影響也不同。比如當(dāng)土壤中的水分腐蝕金屬表層后，金屬表層的物質(zhì)得到轉(zhuǎn)化，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成了電離子。這樣土壤與天然氣的金屬表層整體形成回路，加劇天然氣長輸管道的腐蝕。

3、受到壓力與溫度的影響。

天然氣管道內(nèi)部存在大量的酸性物質(zhì)，當(dāng)含量達(dá)到一定程度時，受到壓力壓強(qiáng)的作用，反而使得滋生的硫化物上升，同時這種酸性物質(zhì)會急劇增大，此時若天然氣管道內(nèi)部溫度升高，也與酸性物質(zhì)形成正比例關(guān)系，即溫度隨著酸性物質(zhì)的生長而滋生，當(dāng)溫度達(dá)到70℃時，達(dá)到極限值，不會再發(fā)生變化。但是在70℃之前的不斷增長的過程中，就已經(jīng)腐蝕了長輸天然氣管道。

二、長輸天然氣管道的腐蝕類型

長輸天然氣管道雖然會受到腐蝕，但是也因具體影響的因素不同而有變化，導(dǎo)致腐蝕類型有內(nèi)外之分。內(nèi)腐蝕，就是內(nèi)壁腐蝕，是指天然氣管道的內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，這是在運輸過程中摻雜水分造成的。水分中的CO2、H2S等物質(zhì)與天然氣管道內(nèi)部的金屬發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象。大自然氣候影響也是天然氣管道的內(nèi)壁腐蝕。外腐蝕，就是外壁腐蝕，是指將天然氣管道在預(yù)埋時候因為架空而出現(xiàn)的鋼管化學(xué)腐蝕，因而它的腐蝕具有整體性，會隨著管壁的厚度變化而相應(yīng)變化。此種外壁腐蝕通常是因為發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致整體性的破壞。由此可見，無論是內(nèi)壁腐蝕還是外壁腐蝕，都是長輸天然氣管道的金屬表層與外界環(huán)境接觸相互作用而萌生的一系列反應(yīng)所導(dǎo)致的。如果采用積極有效的措施加以保護(hù)金屬表層，不讓其受到侵害，則會減小天然氣管道的腐蝕程度。

三、長輸天然氣管道的防腐措施

1、針對大自然氣候因素所采取的防腐措施。

上文中提到，氣候主要是指空氣中的水蒸氣，雖然腐蝕較小依舊無法忽視。因此可以在天然氣管道的外層涂抹防銹油漆來進(jìn)行防護(hù)。需要注意的是，在進(jìn)行防銹油漆防護(hù)前需要對天然氣表層實施除銹工序，這樣在采用油漆加以防護(hù)才能達(dá)到最大功效。同時這也是現(xiàn)階段對天然氣長輸管道采取的防腐工作的主要措施，增加防銹油漆的涂抹次數(shù)，從而加固其防護(hù)作用。在天然氣外層進(jìn)行涂抹時，還有金屬涂層、磷化層、有機(jī)涂層等多種形式，以適應(yīng)不同的天然氣管道需求。這種防銹油漆的選擇必須具備幾個條件：隔水性能與隔電性能必須優(yōu)良；涂層在應(yīng)用時不會受到損害；物理性能優(yōu)良，不會受到外界因素的干擾而變質(zhì)。滿足這些要求，才能更好地發(fā)揮防銹油漆的妙用。

2、針對地表等土壤腐蝕所采取的防腐措施。

土壤腐蝕對天然氣長輸管道的影響也是十分巨大的。長期將長輸管道埋設(shè)于地下，增加了土壤腐蝕的程度。土壤腐蝕主要包括電化學(xué)腐蝕、微生物腐蝕和雜散電流腐蝕三種形式。這三種形式都不通程度得促進(jìn)天然氣長輸管道的腐蝕情況。針對此種現(xiàn)象，則可以采用涂層保護(hù)、電化學(xué)保護(hù)、雜散電流排流保護(hù)來具體應(yīng)用。

涂層保護(hù)，類似于上文中防銹油漆涂抹，主要應(yīng)用于天然氣管道的外壁，適用于天然氣管道的補(bǔ)口、補(bǔ)傷等操作，更加節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)實用，同時粘接力較強(qiáng)，能夠很好地與鋼管進(jìn)行連接，來滿足天然氣長輸管道的實際需要。電化學(xué)保護(hù)是出于對電的正負(fù)極的應(yīng)用而產(chǎn)生的措施。由電流的正負(fù)極派生出陰極保護(hù)和陽極保護(hù)兩個方面。陰極保護(hù)就是讓天然氣管道的金屬表面擁入大量陰極電流，讓陰極電流全面覆蓋，促使泥土中的原電池的電極電位差減小或消除，讓腐蝕電流轉(zhuǎn)換為0。而陽極保護(hù)就是增加電流的極化或添加氧化劑，讓電流的流向從土壤中流入金屬中，使得金屬的電位結(jié)構(gòu)低于周圍環(huán)境，以此保護(hù)長輸天然氣管道的腐蝕。因此陽極保護(hù)經(jīng)常被應(yīng)用于長距離、大口徑的天然氣管道中，受地形地勢的影響較小。雜散電流排流保護(hù)適用于與高壓線等輸電線路近距離平行時所采用的方法。由于彼此之間的距離較近，因而在鋪設(shè)天然氣長輸管道時容易受到高壓輸電線路的影響，從而加劇天然氣管道的腐蝕。排流保護(hù)就是依據(jù)該地區(qū)的電流分布及正負(fù)極的影響而進(jìn)行的保護(hù)措施。電流沒有發(fā)生異常變動時就采用直流排流，而在交集變動時就采用極性排流，若情況十分危急就運用強(qiáng)制排流來具體解決，這樣就能有效得根據(jù)天然氣管道在鋪設(shè)及使用情況時的不同表現(xiàn)而及時采取相應(yīng)的措施。

3、針對天然氣管道在鋪設(shè)過程中的防腐措施

長輸天然氣管道在具體施工過程中會受到一系列工序的影響，在這些工序中將措施完整鋪設(shè)好也能相應(yīng)的避免長輸天然氣管道在使用時的腐蝕現(xiàn)象，從而減小壓力和溫度的影響。比如在進(jìn)行管線輸送、管線拆卸等具體的施工行為時，切實按照施工圖紙的要求進(jìn)行；在管道鋪設(shè)時，注意對周圍環(huán)境的考察，是否有線路重疊沖突等情形，是否有溝壁碰撞等現(xiàn)象，同時還可以根據(jù)實際需要進(jìn)行木板的鋪設(shè)，以確保管道在鋪設(shè)和運送的過程中受到外力作用的傾蝕而影響已經(jīng)做好的外層金屬防護(hù)措施。此外，在實際鋪設(shè)中注意將天然氣管道的整體線路設(shè)施采用陰極保護(hù)的方法來進(jìn)一步達(dá)到防腐的功效，這是因為陰極保護(hù)應(yīng)用的是帶狀鋅陽極，能夠在和管道接觸時很好的加以利用并轉(zhuǎn)化，從而降低了天然氣長輸管道在鋪設(shè)過程中出現(xiàn)的腐蝕情況。還有，若天然氣管道在鋪設(shè)時要經(jīng)過河流等，就可以在管道的兩側(cè)安裝鋅陽極，以保證管道的電流不會因接觸水源而受到傾蝕。

由此可見，天然氣長輸管道的防腐工作任重而道遠(yuǎn)，會受到很多現(xiàn)實地形氣候的外界因素而影響天然氣長輸管道的正常使用。在現(xiàn)在生活中，長輸天然氣管道作為供應(yīng)清潔能源的重要依據(jù)，對于人類的生產(chǎn)生活具有重要的作用，同時還可以廣泛用作汽車燃料使用，幫助人類進(jìn)一步縮小空氣污染所帶來的惡劣影響。因此長輸天然氣管道的防腐工作切實到位，才是真正為人類謀福祉的時刻。需要注意的是，受到科技水平的限制等因素，使得長輸天然氣管道的防腐工作還不能更加完善，比如針對壓力和溫度的影響這一因素尚未選出更加適合管道防腐的具體措施，因此在長輸天然氣管道的實際應(yīng)用中，就應(yīng)該具體問題具體分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏菥唧w解決，并不斷提高我國的科技水平，為管道防腐工作的更好開展提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

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