| 标题 | 长输天然气管道腐蚀与防腐措施探讨 |
| 范文 | 王康 摘 要：随着我国经济的高速发展，以煤炭为主的能源消费对环境造成了严重的污染。天然气作为一种新型的清洁能源，具有很好的应用市场，长输管道防腐工作的好坏将直接关系到天然气输送的安全性和可靠性以及天然气输送管道的使用寿命。因此，做好加强天然气管道防腐工作是至关重要的，本文对天然气管道腐蚀的影响因素进行总结，其中，外界因素是管道腐蚀的主要诱因，还要综合考虑内部因素以及生产运行因素。与之相对应的防腐方法主要是涂防腐层和阴极保护法，其中强制电流法是目前长距离管道最主要的保护方法。 关键词：长输天然气管道；管道腐蚀；防腐措施 引言 天然气作为一种清洁型能源，在经济环保理念大力推行的时代中，社会对其需求量呈现出逐年递增的形式。天然气的运输对管道表现出强烈的依赖性，金属为构建管道的主要材料，在长期的埋设环境中，极易出现腐蚀问题，此时管线强度有所降低，管道固有结构的完整性受到影响，其运转的安全性得不到切实的保障。所以积极的探寻天然气长输管道防腐蚀措施，能够在延缓其应用年限发挥巨大的作用。基于此，本文展开相关论述。 1长输天然气管道腐蚀类型 1.1大气腐蚀 当长输天然气管道置于大气环境中时，其表面通常会形成一层极薄的不易看见的水膜。当这层水膜达到20～30个分子厚度时，它就变成电化学腐蚀所需要的电解液膜。如果天然气管道表面只是处于纯净的水膜中，一般不足以造成强烈的电化学腐蚀，而大气环境下形成的水膜往往含有水溶性的盐类及溶入的腐蚀性气体。因此架空敷设在潮湿环境中的天然气管道表面极易发生大气腐蚀。 1.2细菌腐蚀 细菌腐蚀常常伴随在土壤腐蚀的过程中，参与细菌腐蚀的细菌主要有铁细菌、氧化菌、硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌等，其中最具有代表性的是厌氧性硫酸盐还原菌。分布在河、海、湖泊水田、沼泽的淤泥中以及透气性差，pH值=6～8的碱性土壤中。当阴极反应发生时产生的氢会与硫酸盐发生反应，最终生成硫化铁等腐蚀产物，在管道表面进行覆盖，形成孔蚀。另外，此还原菌还能来利用土壤中的有机物质进行大量繁衍，有硫化氢臭鸡蛋味和土壤颜色发黑是硫酸盐还原菌腐蚀现场的特点。 1.3土壤环境 土壤中存留大量的缝隙这是不可否认的事实，缝隙中含水量很高且充有气体杂质，基于部分盐类存在水中这一实况，此时水演变成导体的角色。又因为敷设地下的管道周边土壤在性质上存在一定的差异性，所以其对金属材料化学性质的影响程度上也存在差异性，此时管道结构上呈现多样性。例如，管道内有杂质滞留、金属表层凹凸不平等状况出现之时，管道内局部金属易形成电力，其会驱动带电荷的金属离子渗入进土壤中，这些金属离子会因为存在多余的电子而形成负电压，而未被电离的电子表现出正电压的态势，在这样的局势中氧化还原反应在管道两侧形成。金属管道电子得失以后便会和土壤一起构建一个回路，电化学电流会在该回路内流通，此时土壤便成为腐蚀金属管道的诱因。 1.4长输天然气管道内腐蚀 天然气管道在运行过程中内壁与输送介质常年直接接触，输送介质中除了被输送的天然气外，通常还含有硫化氢、二氧化碳、溶解氧及水合物等杂质，随着输送温度、压力、流速的变化，由于这些杂质的存在，会对长输天然气管道内壁造成严重的腐蚀。主要原因：①长输天然气管道具有输量大、输送距离长等特点，需要高温高压的输送环境，而高温高压的环境会激发酸性气体的运动能力和活性，从而加剧了与天然气管道内壁金属的腐蚀速率；②天然气管道在输送介质的过程中会出现自由液相，管内一般会形成气、固、液三相共存的状态，随着三相混流物冲刷和腐蚀共同作用，会加深对管壁的腐蚀，尤其是在弯头处管壁因腐蚀变薄，容易形成气体泄露事故；③化学腐蚀和电化学腐蚀，当管道内含有水及硫化氢、二氧化碳等杂质时，达到一定条件，这些杂质就会与金属管道发生化学腐蚀或电化学腐蚀，从而加快了天然气管道内壁腐蚀。 2长输天然气管道防腐措施 2.1管道外腐蚀防腐措施 为了保障长输天然气管道的长期安全稳定运行，需要对长输天然气管道进行防腐保护。目前，常用的防止天然气管道外腐蚀的方法是采用外防腐涂层和阴极保护联合作用。外防腐涂层是比较经济的，也是主要的天然气管道外防腐手段，阴极保护作为外防腐涂层的补充防腐手段。 2.2内部防腐层 内防腐层主要是在管内壁和管流之间提供隔离空间，避免金属管道与腐蚀物质发生直接接触。在天然气长输管线中进行涂层，除起到防腐作用以外，而且可以降低摩擦阻力，提高输量。一般情况下，管道内侧的防腐涂层可以选择环氧树脂或合成树脂等，常用的有聚酰胺环氧树脂和胺固化环氧树脂，涂层厚度为0.038-0.2mm，为保证涂层与管壁粘结的牢固性需要对对便面进行处理。 2.3加缓蚀剂 缓蚀剂由于使用方便、成本低和见效快等特点引起了人们的重视。一般认为缓蚀剂的作用机理是成膜理论、吸附理论和电化学理论，缓蚀剂中的原子通过化学键与管壁金属形成保护膜，从而保护管道。常用的缓蚀剂主要有咪唑啉类、胺类、有机磷酸盐类、炔醇类、吗啉类等等。这些分子及化学结构均由极性基团和非极性基团构成。其中在酸性环境下，咪唑啉类可以发挥明显的效果。 2.4涂层保护 天然气长输管道外防腐蚀层的择选环节上应该满足以下几点要求：（1）技术的可行性，防腐蚀性质的优良性，机械性能与绝缘性能均处于较高层次上；渗透率较低从而达到防止水分渗入的目标，能够抵御植物根尖的穿插与刺伤，抗微生物侵蚀能力较强，并且具有一定的黏连性确保与钢管装备的吻合性，缺口填补、损伤完善環节上不存在较大的难度系数。（2）实用性与科学性。实质上就是指被选用的天然气长输管道外防腐蚀层不仅仅能够实现防腐蚀这一目标，而且耗费的人力、物物力、财力资源均处于较低层次上。 结语 综上所述，由于我国天然气长输管道的建立也有一些年限了，管道腐蚀问题日益突出，严重影响到了天然气输气安全及天然气经济目标的实现。因此，天然气企业应高度重视管道的腐蚀问题，全面分析造成管道腐蚀的原因，并组织相关技术人员采取积极有效地措施来防治管道腐蚀问题，确保输气安全。未来我国天然气行业发展的前景是非常广阔的，对各方面的技术水平将会提出更高的要求。所以，防腐工作的相关技术人员应攻克难关，不断提高长输管道防腐保护技术水平，进而促进天然气行业的健康、可持续发展。 参考文献 [1]毛东旭，李成林，王昭，等.电化学防护技术在化工管道防腐中的研究与应用[J].广东化工，2015，42（08）：5-6. [2]汪春胜.探析天然气输送管道的腐蚀因素及防护措施[J].科学管理，2017（2）：298. |
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