浅谈天然气长途传输管道防腐技术及措施

任传奇（长江大学 辽宁盘锦 124010）

随着我国石油和天然气工业的发展，管道运输的建设和发展也是十分迅速的，管道运输以其运输成本低、经济的特点在油气的运输中占据主要的地位。但是在环境中存在的诸多腐蚀因素使得运输管道遭受化学腐蚀和电化学腐蚀作用，造成管道的腐蚀和破环，不仅仅导致财产的损失还会对环境产生较大的影响。在管道的运输发展中也提出了许多解决腐蚀的技术和措施，防腐技术的发展决定了管道运输的效。

一、常见的管道腐蚀

1.化学腐蚀

油气管道的运输最直接腐蚀来自于输送的油气自身，油气中的化学物质和管道发生直接的化学腐蚀作用，主要是油气中的非电解质与油气管道发生直接的氧化还原化学反应造成管道的破坏，化学腐蚀最明显的特点是没有出现电子的转移是纯粹的化学物质和油气管道直接作用产生的管道皮层脱落，变薄。由于输送的油气管道中都存在很高的压强，在压强的作用下就会在管道的局部薄弱部分造成油气的泄露、喷发事故。该腐蚀作用在管道中是长期的缓慢的，需要很长时间的作用才会产生，对这类的腐蚀防范也比较容易。

2.电化学腐蚀

电化学腐蚀顾名思义就是运输管道和电解质之间形成短路原电池，管道的金属部分和电解质间有电流的流动，作为阳极的金属部分发生电解溶解反应。这样的反应导致管道的金属层逐步的分解腐化，这种腐蚀作用的发生对管道的腐坏的速度比较快，产生的破坏也比较大。因为形成原电池，这样就使得腐蚀的氧化反和腐蚀反应分开进行，氧化反应发生在作为阳极的金属部分，这部分金属中的原子会失去电子流入到电解质之中发生氧化的反应，失去电子的金属原子就会以阳离子的状态存在，离子存在于电解质溶液中，就会产生金属的腐蚀。而还原反应发生在作为阴极的电解质之中，她们得到从金属中转移流出的电子形成阴离子，一般形成的阴离子也可以和金属阳离子结合形成新的化学物质。这种电化学腐蚀的特征是：1)

由于在电解质的腐蚀过程中氧化和还原反应都是分来的在不同的部位进行的，这种腐蚀作用的产生对管道运输的影响也较大，管道运输采取措施尽量避免此种腐蚀的出现和发生。

二、管道腐蚀的检测方法

1.电阻法

电阻法是通过测量暴露在油气中的金属元器件的电阻值来确定金属管道的腐蚀程度。主要的原理是电阻测量的电阻仪的探头和金属管道的材料在一定的情况下，电阻值的变化是由横截面积引起的。

2.渗氢监测法

金属的腐蚀中常常会有产生酸性的环境，会有氢原子的产生，渗氢监测是监测在腐蚀中的氢原子的产生量和氢原子的扩散方向来确定腐蚀的程度和腐蚀的方向。从而可以掌握和了解管道中的腐蚀情况，及时有效的采取应对措施。

3.线性极化法

线性极化法是针对管道的电化学腐蚀的检测手段。在电化学腐蚀中会形成原电池，在金属管道和电解质之间有电流的流动，线性阴极法是利用灵敏的电流计来测量管道中的电流的大小和流动的方向，从而精确的判断出电化学腐蚀对管道的损伤程度和损伤的具体位置。

三、管道防腐的技术和措施

1.外防腐层技术

外防腐层技术在运输管道中最常用，主要是在管道的外层再涂加上抗腐蚀的材料来减少环境对金属层的腐蚀作用。在常用的外防腐层的材料中环氧粉末、聚乙烯包覆层、三层PE结构防腐层等因为良好的性能并且具有低廉的价格优势在外防腐层技术中被广泛的使用。我国的管道运输相对于别的国家还有着一定的技术差距，对防腐层材料的需求也巨大，迫切的需要防腐性能好、价格低廉的材料。对运输的管道进行外防腐层处理是我国现今最主要的防腐手段，除了使用的防腐材料需要进一步改进和提高之外，在外防腐层的施工技术方面中也有需要提高的。

2.内涂层技术

在管道的内层进行涂层处理，不仅仅可以降低运输的油气对管道的腐蚀作用，还可以降低油气和管道之间直接的摩擦阻力，提高管道运输的效率。在我国这种涂层技术需要逐步的进行推广和普及，管道内壁涂抹一定的防腐性材料最能满足环保的要求，即能减少管内的沉积物又可以有效的降低由于材料的挥发破坏产生的对环境的影响。

3.阴极保护技术

阴极保护技术是针对于管道中出现的电化学腐蚀现象提出的，因为电化学腐蚀具有1）腐蚀中存在电子和阴阳离子的转移；2）电化学腐蚀中氧化还原反应的过程是分开进行的，氧化反应和还原反应发生在不同的部分，因而反应的速度较快，造成的影响大;阴极保护技术的主要目的是降低电解质对金属的腐蚀，最常用的两种方法是1）牺牲阳极保护法，在被保护的金属中加上比其活泼的金属并且放在电解质中，在腐蚀中腐蚀活动性强的金属降低对需要保护的金属的腐蚀作用，如对钢铁的保护中常常串接上铝、锌等比铁活动性强的金属，在电化学腐蚀中腐蚀铝、锌从而达到保护钢铁的作用。2）外通电流保护法，即在金属管道中通入适当的电流来补充管道中的金属因为电化腐蚀造成的电子的损失，这样也可以达到保护金属管道的目的。后者受到的环境因素的影响较少，可以用于在长途运输的管道防腐中。

结语

我国的人口众多对能源的消耗巨大，油气资源的使用最广，对环境的影响相对较低。石油石化工业的不断发展，也促进了管道运输的进步，管道运输在油气的运输占据着不可替代的位置，在我国的油气输送中主要是通过管道运输来进行的，我国也已经逐步建立和完善了管道运输系统。在管道运输中腐蚀是最大的威胁，在防腐中主要的手段是1）在管道的表层涂加耐腐蚀的材料，阻断金属和环境中腐蚀物的接触达到防腐的效果;2）利用电化学的方法来控制管道材料和电解质之间的氧化还原反应降低管道的损失情况。从一定程度上来看，管道防腐技术直接关系着管道运输的安全与否！所以管道运输的防腐和对腐蚀点的检测成为重中之重，希望本文对提出的防腐的检测和措施能够对管道运输提供帮助。

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