长输天然气管道防腐层及阴极保护技术中存在的问题及解决措施

长输天然气管道防腐层及阴极保护技术中存在的问题及解决措施

田鹏

国家管网西南管道分公司公司 四川 成都 610000

摘要：近年来，长输油气管道的使用虽然为油气资源的输送提供了便捷，但由于输送物质的易燃易爆属性，再加上管道工程的特殊性，使得长输油气管道在运行时的安全风险相对较高。为保障油气输送的安全性，提升长输油气管道运行水平，有关部门必须要针对运行管理的风险类型，采取有针对性的安全管理策略。长输油气管道一旦出现了安全事故，不仅会存在较大的资源浪费，还会引起重大的人员伤亡，社会与经济损失都是非常巨大的，因此，加强长输油气管道的安全运行管理将是未来的工作重点。

关键词：长输天然气管道；防腐层；阴极保护技术；存在的问题；解决措施

引言

我国社会对能源的需求量不断升高，在日常生产及生活中，能源已经成为必不可少的生产生活组成部分，必须进行油气长输管道的建立，以合理进行能源输送，优化能源的应用效益。但是在长输管道应用过程中，极易受到人为因素及自然因素影响，导致事故的发生，对社会的稳定和安全产生严重威胁，所以必须加强对长输管道的关注程度，并进行风险因素分析，合理制定风险防范措施，保障石油天然气长输管道应用的合理与安全。

1电流阴极保护技术

根据国家管网输油气管道站场保护需求进行电源功率的设计，依据柔极阳性设计情况及电极安装形式，采集技术管道内壁保护电位。这一站场应用过程中，集输管材为20#钢，未采取任何措施进行管道内壁的防腐处理，在应用其时，钛基合金为参比电极，安装形式以直三通开展，MMO钛芯阳极为参比电极，安装以斜三通进行，分析管道是否能够被保护的标准为保护电位范围是否处于-850～1200mV之间，该数据可直接在显示器上进行显示。集输管道内壁采用脉冲电流印记保护系统，初期所应用的保护电位可达到集输管道需求，但是，随着管道运行时间的增加，初期的保护电位会达到对应需求，随着运行周期的增加，保护电位将逐渐无法满足保护需求。分析该现象发生的原因，大都由于技术管道中所输送的介质为油水混合物质，水溶液中所包含的离子数量较多，离子作为导体，在工作中，原油产生电离的难度比较大，无法产生电荷流动，所需导电性能严重不足，在该情况下，电阻率较大。除此以外，由于原油的附着作用比较强，其在参比电极或者阴极表面及阳极中会大量附着，对电流的导通效果产生严重不良影响，无法对阴极保护系统进行真实有效的电位保护。

2长输天然气管道腐蚀的原因分析

2.1自然因素影响

在开展石油天然气的设计过程中，必须综合考量多种因素，自然因素属于重要的影响因素，石油天然气管道实际运行受自然因素的影响较高，由于管道运行极大程度会受到自然环境影响，自然环境导致的管道事故发生率也相对较高。以区域自然因素的气候条件为例，若是区域内地震频繁，酸雨频繁，将直接对管道产生腐蚀效果，导致管道内部破损情况加剧，由于不同区域气候条件存在差异性，且自然灾害发生概率较高，这就极大程度影响长输管道应用的安全性和稳定性。

2.2材质和工艺因素

在制作长输管道时选择的材料为钢材，分析钢材的成分可知属于各类金属成分，而金属在一定的湿度与温度下极易产生腐蚀的问题。在制作钢管时采用的技术工艺普遍运用微晶结构模式，而微晶结构对于材质的要求较高，如果材质表面存在着问题与缺陷，在钢管应用一段时间后会因材质表面中的问题与缺陷而引发腐蚀开裂的现象。

2.3人为因素影响

油气长输管道在应用过程中，大部分石油天然气企业盲目重视经济效益，忽视对油气长输管道的管理，缺少保护长输管道的意识，直接影响管道应用效益。例如：石油天然气管道在应用过程中，由于涉及存在严重缺陷，而施工人员在埋设管路过程中，不能严格依照涉及方案进行路线的制定，极易出现偷工减料情况，加剧油气长输管道应用缺陷，降低其使用寿命，增加使用中的事故发生几率。

3长输天然气管道防腐层及阴极保护技术措施

3.1地上跨越处管道防腐层的防护技术

在开展天然气管道防腐层修复工作时，需要将输气管线实际运行特点考虑在内，需要根据不同的管线运行情况制定出针对性、有效的修复方案。其中，在修复地上跨越处的管线防腐层时，在检测输气管线工作中要利用钢锉或者是利用钢线刷将原有的防腐层进行清除，在有效清除后实施修复工作可保障防腐修复的效果。在这一过程中需要除锈的等级达到St3级及以上，在除锈工作完成后开展涂漆作业，在具体操作时要以环氧带锈底漆2道的涂刷工作为主，在控制镀层厚度时需要保障厚度达到70μm以上。最后实施在管道的最外层涂刷总干膜的工作，在涂抹时同样需要注重厚度的把控，厚度要达到140μm以上。利用此种修复防腐层的措施可有效加强天然气输气管线所具有的防腐能力，并且同时还能够对输气管线的持久性进行有效的维护，维护效果与修复效果同样突出。

3.2电磁自洁电极

当前，油水分离技术被广泛应用于油水混合液之中，在静态状况下，油水分离的效果会与磁场的加大成正比，在动态情况下，油水分离效果显著更优。依靠电磁场在电极上进行油膜剥离，可将水溶液与电极相接触，实现电流导通效果，并在此基础上进行阴极保护，在工作过程中，输送介质的状态为动态，一旦联通电磁铁，会受到油水导电性能的不同，实现油膜脱落作用，在集输管道及电极中形成回路，实现电流流通目的。

3.3缓蚀剂的使用

埋地长输管道的输送过程中，内部介质可能含有一定量的二氧化碳、水和硫化氢介质，影响管道内部的防腐层，如果管道使用环境中存在大量的积水，就会加重管道的腐蚀情况。通常情况下想要解决以上问题，我们都要在管道中添加适当的缓蚀剂，加强管道内部的抗腐蚀效果。缓蚀剂通常为一种复合型化学物质，添加到输送介质中就会缓解管道金属的腐蚀程度，目前在我国的各大管道公司中，缓蚀剂的应用比较广泛，取得的效果也比较明显

3.4天气变化的应对

由于天气变化会极大程度影响油气长输管道的正常运行，大部分地形无法进行长输管道的敷设，气候属于影响长输管道应用的最主要因素，必须强化多种天气变化情况的综合考量。如降水过高，洪水灾害发生率将提升，这就需要评估降水量，强化对长输管道的保护，降低洪水对长输管道产生的负面影响，稳定长输管道的应用效果。所以必须分析各类气候的变化状况，确保油气长输管道应用设计的合理性和有效性。

结束语

综上所述，天然气能源的产量呈现出逐年增加的趋势，已经成为各行各业与人们生活中不可缺少的能源，在应用此能源时需要建设长输天然气管道，在建设时需要重视防腐工作，因为防腐工作决定着天然气是否能够有效、安全地传输，可有效避免因为管道腐蚀而产生威胁环境及周围人民群众人身安全的事故，进一步促进了天然气能源的有效利用并促进我国经济不断增长。

参考文献

[1]王瑞,韩明.天然气长输管道防腐及运输风险措施[C].中国城市燃气协会安全管理工作委员会.2019年燃气安全交流研讨会论文集暨“大来杯”第五届全国城镇燃气安全与服务状况调研活动调研报告.中国城市燃气协会安全管理工作委员会:中国城市燃气协会,2019:206-207.

[2]黄海波,李庆敏.长输油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究[J].粘接,2019,40(11):33-37.

[3]林松春.天然气长输管道防腐的重要性及防护策略[J].化工管理,2019(32):136-137.

[4]刘军.石油天然气长输管道地面建设施工技术与质量管理[J].门窗,2019(20):185.

[5]邓楠.油气长输管道防腐施工质量关键控制环节[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(14):14-15.