長(zhǎng)輸天然氣管道腐蝕的形成與防腐保護(hù)措施分析

王興宇

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，各行各業(yè)發(fā)展迅速，在天然氣行業(yè)也有了很大的進(jìn)步，得到了廣泛的普及。整體來看，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚臍怏w燃料。天然氣長(zhǎng)輸管作為天然氣使用和運(yùn)輸中不可缺少的重要工具，其可靠性直接關(guān)系著人們的用氣安全。有質(zhì)量缺陷的天然氣長(zhǎng)運(yùn)輸管道不僅會(huì)增加運(yùn)輸過程中天然氣的損耗、泄漏，影響運(yùn)輸效率，污染自然環(huán)境，還會(huì)危及千家萬(wàn)戶的生命安全。目前天然氣長(zhǎng)運(yùn)輸管的腐蝕問題是天然氣長(zhǎng)運(yùn)輸管運(yùn)輸?shù)闹饕獑栴}之一，管道腐蝕造成的影響十分嚴(yán)重。為了應(yīng)對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管的腐蝕問題，妥善處理管道腐蝕，本文將從天然氣長(zhǎng)輸管腐蝕原因入手，根據(jù)腐蝕原因分析如何防范天然氣管道腐蝕，提出相應(yīng)的防腐措施。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸天然氣;管道腐蝕;防腐保護(hù)

1長(zhǎng)輸天然氣管道防腐的重要性

現(xiàn)階段，不論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，對(duì)天然氣的需求量都是逐漸增加的狀態(tài)，其中，天然氣已成為不可替代的重要能源。在這種情況下，在新型的高效的能源未出現(xiàn)前，以及不能進(jìn)行量產(chǎn)之前，天然氣的需求量會(huì)不斷攀升。要想切實(shí)保證天然氣的供給要求，對(duì)長(zhǎng)輸天然氣管道進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)是非常重要的。雖然近年來在天然氣的運(yùn)輸方面，管道屬于最為安全、最少損耗天然氣的運(yùn)輸方式，但是現(xiàn)階段，管道事故產(chǎn)生的數(shù)量也逐漸上升，證明在管道運(yùn)輸?shù)倪^程中，也存在缺陷，在此過程中，引起管道事故最為普遍因素就是金屬腐蝕。在實(shí)際的管道運(yùn)輸?shù)倪^程中，管道腐蝕可能造成的危害包括以下幾個(gè)方面：第一，一旦管道被嚴(yán)重腐蝕，腐蝕的產(chǎn)物將與其中的天然氣產(chǎn)生混合，導(dǎo)致天然氣當(dāng)中混入雜質(zhì)，進(jìn)而嚴(yán)重影響天然氣的質(zhì)量。第二，若管道腐蝕非常嚴(yán)重，極有可能造成天然氣泄漏，不僅會(huì)嚴(yán)重?fù)p失天然氣資源，而且對(duì)于管道公司而言，也將產(chǎn)生嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。第三，若腐蝕的程度達(dá)到了可能泄漏的程度，泄漏的天然氣將會(huì)進(jìn)入土壤，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而且此類對(duì)環(huán)境的破壞是不可逆的，在現(xiàn)階段，環(huán)境保護(hù)問題日益突出的情況下，對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染將嚴(yán)重限制天然氣資源的發(fā)展。第四，一旦遭到泄漏的天然氣直接遇到火源，極易產(chǎn)生火災(zāi)以及爆炸事故，不僅會(huì)對(duì)天然氣的運(yùn)輸產(chǎn)生影響，而且還會(huì)造成人員傷亡。第五，在管道遭到腐蝕以后，腐蝕的產(chǎn)物將附著與管道內(nèi)壁，進(jìn)而加速管道腐蝕進(jìn)程。所以，在實(shí)際的天然氣管道運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用過程中，管道防腐具有非常重要的意義。

2長(zhǎng)輸天然氣管道腐蝕的形成

2.1管道內(nèi)部因素

在天然氣運(yùn)輸過程中，由于天然氣本身凈化原因，會(huì)含有水、二氧化碳等混合物質(zhì)，再加上管道內(nèi)部壓力、溫度、速度等因素的影響，管道內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。其腐蝕原因主要有以下幾點(diǎn)：第一，在輸送過程中由于天然氣運(yùn)輸不間斷、運(yùn)輸數(shù)量大等因素，加上長(zhǎng)期處于高壓高溫狀態(tài)，會(huì)使管道內(nèi)的酸性物質(zhì)活動(dòng)更加活躍，再加上這些物質(zhì)與管道產(chǎn)生的摩擦加劇了管道內(nèi)壁涂層的消耗，腐蝕問題不可避免。第二，在天然氣運(yùn)輸管道內(nèi)部，一些水、二氧化碳等物質(zhì)在一定因素下會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而讓腐蝕效果加劇。第三，天然氣在運(yùn)輸過程中會(huì)出現(xiàn)一些自由液體，讓管道內(nèi)部形成固液氣三種不同物質(zhì)的共同存在，當(dāng)三種不同物質(zhì)在一起時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些化學(xué)反應(yīng)，加大管道內(nèi)部的腐蝕，同時(shí)也可能對(duì)管道造成一定沖擊，對(duì)管道造成損傷。

2.2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(zhǎng)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(zhǎng)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。

3長(zhǎng)輸天然氣管道的防腐保護(hù)措施

3.1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。

3.2完善長(zhǎng)輸天然氣管道陰極保護(hù)的對(duì)策

在天然氣的管道陰極保護(hù)過程中，首先要選擇的方法是管道陰極保護(hù)法。由于長(zhǎng)輸天然氣管道通常會(huì)借助犧牲陽(yáng)極和強(qiáng)制電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行管道的防腐，此時(shí)，管道及犧牲陽(yáng)極的埋設(shè)深度通常保持在為2m～2.5m的范圍內(nèi)，但是對(duì)于長(zhǎng)輸天然氣管道而言，其長(zhǎng)度過長(zhǎng)，同時(shí)，由于自然地貌的原因，很多管道的兩頭具有嚴(yán)重落差，與此同時(shí)，管道的兩頭地下水位與地質(zhì)情況的不同，部分管道所處的土壤的電阻率過高，在這種地區(qū)使用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法的效率并不高，解決這一問題的方法是，對(duì)于長(zhǎng)輸管道過程中的高土壤電阻率段管道，將犧牲陽(yáng)極保護(hù)法更改為強(qiáng)制電流保護(hù)法。其次，恒電位儀在強(qiáng)制電流法的應(yīng)用過程中，能夠給予需保護(hù)金屬體提供連續(xù)可調(diào)的陰極保護(hù)電流。對(duì)強(qiáng)制電流法中的陽(yáng)極提供輔助作用，用來使恒電位儀所提供的陰極保護(hù)電流形成回路。最后，在實(shí)際的長(zhǎng)輸天然氣管道的陰極保護(hù)過程中，可以創(chuàng)建責(zé)任心強(qiáng)的專業(yè)化隊(duì)伍，并采用定崗定責(zé)的原則進(jìn)行管理，在提升隊(duì)伍整體素質(zhì)的同時(shí)，擴(kuò)大管理領(lǐng)域，進(jìn)而完善我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道的陰極保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，天然氣管道運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性和危險(xiǎn)性使得天然氣長(zhǎng)輸管道難以避免的會(huì)發(fā)生管道腐蝕問題。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，保護(hù)天然氣長(zhǎng)輸管道安全高效運(yùn)行。

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.