论天然气长输管线防腐对策

2021-09-10 08:40张婷
油气·石油与天然气科学 2021年5期
关键词:天然气

张婷

摘 要:从天然气的运输过程当中可以发现很多问题,天然气在长输管线运输的过程中不仅仅受到外界因素的影响,管线的腐蚀也会影响天然气的运输。现如今长输管线的防腐已经受到了更多人的重视,本文总结了大量文献,重点提出了如何进行天然气长输管线的防腐。

关键词:天然气;长输管线;防腐对策

在我们的日常生活当中多多少少会使用到天然气这种能源物质,但是天然气应用于日常生活当中,必须要依靠于天然气输送管道,从经济化的角度来说,长输管线运用的较为广泛。但是长输管线从内部结构的组成来讲,非常的复杂,再加上天然气它的物理性质本身比较危险,是偏向易燃易爆炸的化学物品,所以在运输的过程当中存在非常大的风险,如果运输过程当中稍微不注意,就很有可能发生爆炸这种现象,所以对天然气长输管道进行防腐是非常重要的一件事情。

1. 天然气长输管线运输的概述

随着我国经济的不断发展,对于天然气的需求也在逐渐增加,但是我国的天然气分布十分的不平衡,所以要想各个地区都可以使用天然气,就需要采用长输管线进行运输。一般来说,管线所用材质一般是钢制螺旋焊管,并且为了遵循经济性的原则,通常会采用大直径的管线进行运输,但是在此过程中会由于各种因素而造成管材的腐蚀。首先是因为管线所经过的地区地形复杂,并且土壤的酸碱性和地質有很大的区别,所以很容易对管材造成腐蚀。其次是因为管材本身的材质问题,无论什么材质的管材都会有一定的使用寿命,所以会出现腐蚀的情况。

2. 天然气长输管线防腐的对策措施

对天然气长输管线造成腐蚀的因素是多种多样的,需要从不同的方面有针对性的进行防腐,笔者主要从以下几个点进行讨论。

2.1 水汽腐蚀的应对措施

这种腐蚀腐蚀强度较小,只要在前期及时发现并进行有效的防控,很容易避免水汽对管线的腐蚀。水汽对天然气管线的腐蚀主要是由于水汽中含有一定的氢离子和氢氧离子,从而会与管材发生一定的反应,对其造成了腐蚀。所以进行防腐时可以从其发生的原理开始着手,一般会采用在管道表层刷防腐漆来在形成保护层,进而方式水汽的进一步侵蚀。目前,使用较广的涂层有金属涂层,磷化层和有机涂层,而大部分企业从经济化的角度出发,大部分会采用有机涂层。在刷涂层时需要满足以下几个条件才算合格的涂层。

①具有比较强的绝缘性,可以防止水汽的侵蚀。

②不会给管道带来负面的影响,并且可以附着在管道的表面,形成保护层。

③方面移动,储藏,不会花费过多的资金在保持方面。

④绝缘电阻较为稳定,不会随着外界环境的变化而变化。

⑤物理性质相对稳定,不会因为分解而对环境造成一定的污染。

以上几个是涂层需要满足的基本条件,相关人员在进行涂层时需要严格对照以上标准来进行,从而制造出有效的涂层防止水汽的侵蚀。

2.2 酸性物质腐蚀的应对措施

酸性腐蚀是最常见的腐蚀,并且对于天然气管线的影响也较大。腐蚀程度的大小主要取决于空气中二氧化硫浓度的大小,浓度越大,腐蚀程度也会增大,所以一般在重工业区腐蚀情况严重。酸性物质对管线的腐蚀速度较快,所以相关工作人员需要及时做出应对。一般来说,主要会采用在进行埋线之前进行除锈处理,以此来减少被酸腐蚀的几率。除此之外,也会刷防锈漆来进一步形成保护层,有效的减少酸性物质对管线的影响。当然,对于酸性腐蚀的应对措施相对较少,所以管线会有许多由于这种因素而减少了使用寿命。

2.3 土壤腐蚀的应对措施

天然气管道主要是埋与地下,所以土壤对于管线造成的腐蚀更为常见,并且会受到各种因素的影响,主要包括电化学腐蚀,杂流电腐蚀,微生物腐蚀三种。电化学腐蚀主要是由于土壤中含有一定的水分,而土壤中又会溶解少量的盐,所以会形成电化学电池,从而在不断反应的过程中对管线造成一定的侵蚀。杂流电腐蚀是由于地上会存在一些电设备,而这些设备会设置接地处理,所以会在地下形成一定的杂流电,主要可以分为直杂流电和交杂流电。值得注意的是这种腐蚀方式强度较小,但是集中度较强,所以会对管线某一处造成严重的损坏。微生物腐蚀相对来说危害较小,主要是由于土壤中缺氧,导致微生物跑到管线上造成一定的危害。针对以上三种腐蚀需要有针对性的进行处理,具体可以分为以下几种方法。

2.3.1 涂层保护

这是在基础也是最常用的防腐方法,但是在此过程中需要注意的事项也较多。首先,需要技术可靠性高,可以满足一定的需求,并且在此过程还要有较好的机械和绝缘性能,以此来避免外界环境因素的干扰。其次,需要水渗透率较低,如此才可以更好的减少水分渗透造成侵蚀,在此基础上还需要具有防微生物侵蚀的功能。此外,还需要工作人员在涂层遭到破坏时可以尽快做出补救,这便需要与钢管的粘接力强,便于补救。当然,除此之外,对于一个企业来说更重要的经济效益,所以需要满足经济实用性原则,以此来减少资源的消耗。

2.3.2 电化学保护

电化学保护相对来说较为复杂,需要根据土壤中的电流情况确定方法。一般来说,主要分为阴极保护法和阳极保护法,但是无论哪一种方法都是基于电化学电池的原理上来进行。首先,对于阴极保护法来说,主要是需要额外施加阴极电流,使阴极的电流增大,从而减少正负极的电极电位差,进而可以进一步使腐蚀电流趋于零,以此来达到防腐的目的,但是此方面有一定的技术含量,对操作人员的要求较高。其次是阳极保护法,与阴极保护法不同,此方法主要使被保护金属可以处于一种稳定的状态,从而减小被外界腐蚀的几率,通常是通过加电源进行极化或者是加氧化剂。以上两种方法都比较适用于天然气管道的保护,尤其是阴极保护法,可以对长距离,大口径的管线进行防腐保护,避免了地形对整个管道造成的影响。

2.3.3 杂电流排流保护

杂电流对管道的腐蚀主要是由于地上的电设备会形成地下杂流,从而影响管道,所以在进行排流保护时,首先需要尽可能避免在地上电设备较多的地方设置长输管线,从根本上减少杂电流的形成。其次,排流保护需要根据具体的情况来进行确定,主要是依据被干扰管道阳极区的正负极是否有变化,如果有则采用极性排流,如果没有便使用直流排流,如果变化过于复杂,则需要强制排流。除此之外,还需要在管道埋地之后根据实测结果实施一定的措施,可以设置成组的锌阳极,或者是通过玻璃桩与管道相连,减少干扰。

3. 结束语:

综上所述可以得知,天然气长输管线的腐蚀问题会严重影响到天然气的运输,但是造成腐蚀的因素是多种多样的,所以相关人员需要有针对性的进行解决,实施一定的措施来减少腐蚀的几率,增加管道的使用寿命。

参考文献:

[1]赵文德.石油天然气管道的腐蚀与防护[J].化学工程, 2019, (071.

[2]唐谊平,李建新,黄子阳,王利.长输管线外防护涂层技术的现状与发展探讨[J]. 腐蚀与防护,2019, (12).

[3]刘凯,马丽敏,陈志东,邹德福.埋地管道的腐蚀与防护综述[J]. 管道技术与设备,2017, (041)

大庆油田天然气分公司, 黑龙江省,大庆市, 163000

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