浅析天然气管道输送过程中管道的防腐方式

浅析天然气管道输送过程中管道的防腐方式

曹文辉

身份证号：130224199706067613

摘要：由于国家的持续发展，对能源的需求越来越大，因此，天然气管道的修建规模越来越大，其施工的好坏直接影响到了天然气管道产业的发展，其中，天然气管道的防腐工作是非常重要的，它不仅关系到管道的原油使用年限，而且还关乎着整个油田的正常生产和发展，因此，研究预防天然气管道的腐蚀问题显得非常有必要。

关键词：天然气管道；管道防腐；防腐方法

天然气泄漏事故会造成巨大的经济损失，甚至是人员伤亡，20 世纪中后期，天然气防腐技术已经有了一定突破，各种防腐材料被应用于防腐中，比如石蜡、石油沥青等。由于科技的发展和产品的不断革新，现在用于天然气管道防腐的材料性能更好，价格更便宜，防腐效果也得到了提高，这将极大地促进了管道防腐技术的发展和进步。

1管道防腐的重要性

我国是主要的能源消耗国，天然气作为我国的一种重要的能源，与人们的日常生活息息相关，保证足够的天然气供给是保证人们高品质生活的先决条件，而充足的天然气供给要求每日都有相当数量的天然气经管道运输，所以，做好天然气管道的维修保养非常重要。在城市的发展和建筑中，会有许多电缆和管道深深地埋入地下，而天然气管道又是各种管道中最为复杂的一种，所以它很容易受到潮湿和腐蚀等问题，从而使得天然气的输送品质很难得到长期的保证，尤其要注意的是当管道腐蚀达到一定的水平后，就会发生天然气的渗漏，这种情况很容易发生火灾、爆炸等事故，对人们的人身和财产构成了极大的危害，此外，天然气的渗漏还会对大气、河流和土壤等生态环境污染，所以，要保证天然气能够将其安全地送入到每一个家庭，必须做好管道的保养工作，提高管道的品质，保证天然气的持续供应。

2管道腐蚀的影响因素

2.1 外部环境

由于管道铺设过程中，要经过不同的省份和地区，各地的地质环境和气候环境各不相同。铺设于地面以上的管道，所要面对的天气状况十分复杂，其中有温差大，极端天气多；而铺设于地下的管道，由于其所处的地理位置，如 pH、水分、盐分等，都会对管道的外表面造成侵蚀。由于外部环境的影响，导致管道的服役时间变短，甚至出现穿孔，从而导致输气管道的损坏。

2.2 防腐材料

在天然气管道的防腐工程中，材质的好坏对其防护性能有很大的影响。目前国内对于防腐材料的研究水平还很低，没有办法研制出一种可以防止管道发生腐蚀的物质，尽管防腐材料的种类很多，但是每种材料都有其适用范围，在特定的工程实践中要针对不同的环境进行选用。通常情况下，以沥青为主，其对环境有极大的污染，目前，在材料的更新换代中，以聚乙烯材料为最多，对其进行升级后，出现了三层聚乙烯材料，提高了钢管的抗侵蚀性能，但是，在实际工程中，受经济条件的制约，必须对防腐材料进行适当的选择。

3天然气管道的防腐防护方法

3.1 保护极化电流

为了达到防腐效果，可以采用牺牲阳极的方法。该方式的优势在于无需依靠直流供电，即使在无电区或边远地区也可以投入使用，它没有高的电压驱动，产生的电流也很少，因此它的应用领域受到了限制，并且不会对周边的金属设备产生太大的影响。虽然其具有较多的阳极，但其电流分布均匀，因为阳极具有较高的重量，在一定程度上导致结构重量变大。另外，在某些情况较好的区域，也可以采用外置电流保护措施，即将外置直流电源的负电极与输送管道相连，正极与副极连线。该方法对外接直流供电，具有很高的电流防护能力，但是存在着过保护现象，影响周边设备的正常运行。由于它没有更多的阳极，因此不会造成更大的系统重量。该种方法可以长时间投入使用，由于阳极数量不多，保护电流不能均匀分布，一旦所处环境情况恶劣，有极大可能发生损坏，因为技术较为复杂，所以需要投入较多的成本。

3.2 涂层防腐技术的设计与应用

涂层防腐技术是天然气管道的防腐工程中最常用的一种方法，它具有造价低廉、易于操作等优点，既能降低对管道的使用条件，又能减少对管道的约束，是一种理想的防腐方法。(1) 防腐涂层的基本要求。涂层防腐技术虽然使用率较高，但是也具有一定的应用条件，只有满足以下条件时，才可选用涂层防腐技术。①防腐涂层具有较强的黏着力，能够与管道材质很好的黏合，既不存在缝隙，也不会产生任何化学反应。②防腐涂层具有较强的适应性，既要适应低温，也要适应高温，同时还能在众多环境中发挥作用。③防腐涂层还要具有良好的修复条件。(2) 涂层防腐技术材料的划分。从材料特性上看，涂层防腐技术可以分成两大类：①无机非金属防腐层 ；②纳米改性材料涂层。目前，我国主要采用的是无机非金属防腐涂层，由于其价格低廉，耐老化，既可以提高防腐工艺的寿命，又便于对其进行进一步的优化改造。然而，纳米改性材料涂层作为一种新兴的防腐技术，其核心是利用纳米技术增强涂层的粘附力，为增强防腐涂层的长期稳定提供了有利的环境。然而，由于其造价昂贵，所以在实际中的推广受到了限制。

3.3 粘弹体技术

粘弹体系列防腐产品是专门为埋地管道以及其他需要防腐的异型设备如法兰、阀门、泵等所研究设计的一种防腐新产品。它是一种永不固化的粘弹体聚合物，具有独特的冷流特性，在防腐及修复的过程中可以达到自修复功能，起到完全保护的效果。粘弹体施工过程无须涂刷底漆，无脱落，无开裂，无硬化，具有很强的粘结力，良好的耐化学性且无阴极剥离现象。彻底杜绝水分侵入及微生物腐蚀、使其具有独特的长效性。使用方法：钢管表面处理：除锈、除焊渣、毛刺、油、污物并保持清洁干燥。手工除锈达St2级。粘弹体应按产品说明书进行施工，缠绕时不要施加张力，搭接10 mm。如果有褶皱则轻压褶皱部分以便把空气排出，使粘弹体完全与基底表面粘合。宜采用螺旋缠绕的施工方式安装外护带。

3.4 管道完整性管理技术

在对天然气管道进行防腐处理的同时，也要注意管道的完好性，管道是输送气体的主要容器，如果管道损坏，甚至有裂纹，就会产生渗漏。所以，加强管道的整体安全管理也是十分必要的。管道的完好性管理由两部分组成一方面是施工中管理；另一方面是管道使用过程中的管理。其中，施工中的管理是对施工方案、施工过程进行严密的审查与监控，施工完毕以后，要对施工过程进行全方位的竣工验收，保证管道的完整；在管道输送过程中，要强化对管道周边环境的控制和控制，防止管道因人为原因造成的破坏，保证管道输送的安全性。

结语

天然气管道的防腐是一件长期性的工作，在我国，天然气的使用越来越普遍，因此，对其进行防腐处理的必要性也越来越高。在这种情况下，对管道防腐技术进行全面、深入的研究，可以根据不同的地质环境和环境条件等情况，灵活选用防腐方法，使天然气管道的完整性、可靠性和安全性得到更好的保证。

参考文献

[1] 王自辰.天然气场站防腐蚀薄弱点及对策分析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（15）：39-40.

[2] 张思.天然气长输管道防腐的重要性及防护[J].全面腐蚀控制，2019，33（1）：85-86.

[3]王瑞,韩明. 天然气长输管道防腐及运输风险措施[C]//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.,2019:206-207.

[4]吉亚萍. 天然气输送管道防腐问题的探讨[C]//中国燃气运营与安全研讨会（第十届）暨中国土木工程学会燃气分会2019年学术年会论文集（中册）.2019:89-91.