天然气输送管道腐蚀原因及防腐措施分析

黄莹

摘 要：天然气成为了能源市场的主要能源供给类型，人们的生活生产能源需求逐渐增加，天然气作为主要的能源供给也面临着供给的挑战。天然气的供给中，天然气的运输问题是常关注的问题之一。天然气的运输离不开天然气的管道运输，天然气管道运输常出现的问题是天然气管道的腐蚀情况，这关系天然气管道运输质量，也是诱发天然气事故的重要原因。因此，本文主要对天然气管道腐蚀问题及原因进行研究分析，并重点对防腐方法进行探究和创新。

关键词：天然气；管道；腐蚀；防腐

现代化建设推动了天然气管道的建设，天然气管道成为了现阶段天然气运输的重要载体，天然气运输在人们的生活中起到重要的作用，也是重要的化工原料，但是天然气管道的腐蚀现象制约了天然气能源供给的发展。也阻碍经济发展。本文首先对天然气管道输送过程中管道防腐现象进行原因分析和防腐方法研究，旨在提高天然气防腐问题的解决能力。

1天然气管道输送过程中管道腐蚀的成因

管道腐蚀的成因复杂，是多种因素作用的共同结果。天然气管道的腐蚀现象有几种：土壤腐蚀、管道腐蚀、大气腐蚀以及细菌腐蚀。

天然气管道是穿越土壤建设的，而土壤中所含的物质性质可能存在与天然气管道不相容的情况，这就导致了对天然气管道的腐蚀，有的土壤物化具有导电性的性质，接触到金相结构的管道则会产生腐蚀电流，从而产生土壤腐蚀的问题。

另外，管道的腐蚀是由于防腐层老化导致的。天然氣管道的防腐层有着使用年限，经过各种外界环境的影响，管道防腐层老化剥离诱发了腐蚀物质腐蚀管道的外壁。

此外，水蒸气附在天然气管道形成了能对管道的金属表面化学腐蚀的包含化学物质的水膜。而细菌腐蚀是氧化菌、铁细菌等细菌对管道侵蚀，该种腐蚀出现在潮湿地沟的湿度高的环境中。

2天然气管道防腐传统方法

2.1阴极保护技术

天然气的管道具有导电性，遇到一定量的直流电流能够导致钢质管道发生阴阳极化的变化，利用管道表面的电流变化降低电流对管道的腐蚀情况，降低管道受腐程度。这种防腐方法是常见的阴极保护技术。这种技术的根据电流的阴阳划分为外加电流阴极保护与牺牲阳极的阴极保护两种技术。

其一，外加电流的阴极保护方法对长距离大口径的天然管道有较好的应用价值，管道沿线的地形具有稳定性，不容易产生性质变化，该技术是建立管道的舒适区，当管道金属与外部直流电源连通时，能产生管道免蚀区，管道在该区域能够实现自我保护。

其二，牺牲阳极的方式运用在土壤的天然气管道中，针对土壤电阻率较低的金属管道具有很强的实用性，也是常见的天然气管道防腐方法。金属管道需要连接保护负电位，并保证金属的电解质要统一性，进而促进保护的金属管道的状态处于负电位或相同电位，该种状态下管道金属的阴极极化能够起到防腐的良好效果。运用该种防腐方法需要需具备导电性的腐蚀介质，并且适用金属管道材料，且被防腐保护管道能够实现电连续性。

2.2管道外层防腐

管道外层防腐是常见的天然气管道防腐技术，使用的是防腐涂料来隔绝外界腐蚀，在管道金属表面涂敷涂料，并保证涂料的均匀和严密，很好地隔绝腐蚀介质。由于防腐层位于管道外层，要求其具有高稳定的物化性能和节电性能。根据防腐层的内外两面分为表面保温涂层和内壁防腐层。温度适宜的结构或材料作为保温涂层，涂层材料是外敷聚乙烯层的硬质聚氨酯泡沫塑料，应用在中小口径管道，能够对周边土壤起到隔热作用，保温图层增加管道的保暖复合。另外，内壁防腐是于内壁涂料薄膜，减少管道内壁的摩擦阻力来降低温度。

2.3系统化和数据化管理

天然气管道的防腐是天然气运行不可忽视的运行管理，防腐工作需要建立一套完整的管理系统，对管道的腐蚀情况进行综合检测，保证管道处于安全运行的状态，确保管道的安全运行。防腐数据化管理是现代化技术的应用结果，有着科学的依据和规范的操作，建立管道的防腐数据库，管理防腐的综合信息：如土壤、管道材料、阴极保护等。此外，系统化和数据化管理系统还包括基础综合评价模块，对阴极保护、土壤腐蚀情况、覆盖层等防腐效果进行评价比对。

3优化管道防腐技术

3.1管道外层的防腐优化

管道的外层防腐技术的优化已经得到了很好的验证，管道的防腐涂料改进，拉近了和国外的距离，我国加大了对管道防腐层的研发力度，防腐技术与国际接轨，引进先进技术，与高度防腐的目标越来越近。

第一，防蚀涂层的应用。现阶段新埋地的天然气管道的防蚀涂层材料为院复合涂层和环氧粉末遥，替代了传统的煤焦油瓷漆和石油沥青的防腐涂层，对环境保护有着一定的积极意义。

第二，复合涂层的应用。复合涂层主要是各类涂层的复合应用，将不同的物理涂层性能进行叠合或化学性能进行粘结，形成全新的具有综合性能强的复合涂层，弥补了单一涂层防腐的不足。

第三，缓蚀剂防护。缓蚀剂防腐方法的核心的添加的缓蚀剂，缓蚀剂在腐蚀环境中能够起到隔绝金属腐蚀的作用，发挥作用的原理是由于添加的缓蚀剂含有阻止或减缓金属腐蚀速度的物质，这些物质容易合成缓蚀剂分子，而缓蚀剂分子能够产生对管道的物理吸附作用或化学吸附作用而附在金属表面，能够保持稳定的天然气管道表面电荷状态，改变表层的界面性质以维持金属表面的能量状态的稳定化，从而减少腐蚀反应的活力，降低腐蚀速度。另外，被吸附缓蚀剂上的管道表层形成了疏水性保护膜，疏水膜能够降低管道表面发生腐蚀反应的速度，制约了腐蚀物质电荷的转移。由此可见，防腐蚀有着见效快、使用方便、投资少的优势，应用在燃气管道的防腐有很广阔的前景。

3.2阴极保护参数的准确性

阴极保护参数的准确性包括管道表面的保护电位、保护电流等参数的准确性，重视参数的准确性在保护管道的电位实际操作能更有效，具体来说，参数的确定包括保护电位的范围、效率与程度等指标。其中保护电位主要是指采取阴极保护时，管道金属停止腐蚀时所需的点位置。要想彻底停止腐蚀，则要求能够把管道金属的电位极化到与表面最活跃的阳极点初始电位。在实际操作过程中，需要能够对保护的程度与效率进行有效兼顾，给出保护电位的范围，允许管道金属在保护状态下仍然以不大的速度进行均匀的腐蚀。而保护电流参数指标的确定是根据被保护的金属管道输入的保护电流实际运行量，根据实际情况进行准确分析参数。

4 结束语

天然气管道防腐技术是天然气管道运输正常运行的保障，关系到天然气的正常运行。所以在实际工作过程中，要求工作人员能够深入分析管道腐蚀产生的原因，采用创新完善的防腐技术，如阴极极化、管道外层防腐的技术以及系统化、数据化的管理方式，促进天然气管道的建设良性发展。

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