论天然气长输管线防腐对策

冯仁强

（博思特能源装备（天津）股份有限公司，天津 301700）

1 引言

天然气对我国经济发展的能源支撑作用越来越明显。因为我国境内天然气矿藏分布存在有较大的偏重性，导致了天然气长距离管路输送成为了应对此不利状况的主要措施。在天然气长距离输送管路的敷设及维护保养工作中，强化对输气管路的防腐工作是其业内工作的主要内容。现实国内所选用的输送天然气管路多为钢制螺旋焊接类型。选取大直径的钢管来输送天然气系经济价值最高的传输手段。天然气属于一类气态的有机烃类混合物。一般将其输送管路进行地下铺设。因为输气管道所经历的地域土壤性质有很大的区别，其对输气管线的腐蚀效果亦各有不同。故需因地制宜地进行管道防腐。

2 长距离输送天然气管路的防腐手段

对天然气输送管路具有腐蚀性能的成分有好多种，腐蚀性能比较强的物质有H2O汽、酸性成分和土壤中其他腐蚀成分。在此，重点针对如下几项要素阐释一下输送天然气管路的防腐策略：

2.1 H2O汽腐蚀的预防策略

水蒸汽对输送天然气管路的腐蚀效应，基本是由于水蒸气中的H+和氢氧根离子和管道金属本体发生氧化反应，由此给金属管道带来腐蚀侵害。此类液相的酸碱物质给金属材质管道带来的腐蚀效应很激烈。然而，此种形态的腐蚀程度一般较轻，并且可以及时查觉到而迅速采取防范手段加以处置。因此，为防范水汽腐蚀，我们经常选取的办法为在管道表面层数次重复涂刷防锈漆料，且同时运用金属电防护的措施将管道壁表面构建一层防护膜。此为现实该类输气管路防范水汽腐蚀极为普遍的办法。其防护涂层基本包含金属涂层、磷化涂层和有机化合物涂层。在这些涂层类型中，有机化合物涂层是最为普通的，因为其具备很高的经济价值性。美国相关金属管路防腐行业组织对管路外表面金属防护层的性能要求基本涵盖如下几项内容：（1）具备很强的电绝缘性能，可以完全地遮挡水汽；（2）可以较高强度地粘附在金属管道的内外壁表面；（3）不可能给管道材质品质造成不利作用；（4）在搬运、储存过程中不受损失；（5）它的绝缘电阻值可以维持平稳而不易波动；（6）具备很大的抵抗剥离性能，可以充分抑制化学物质的侵害；（7）物理性质稳固，不可能造成对环境的侵害；（8）在倒运、储存环节中不可能发生降解、老化等成分变化。

2.2 酸性化合物腐蚀的防护手段

酸性化合物对天然气输送管路的腐蚀效应，其基本是由于存在于大气中的非金属氧化物成分SO2，尤其是在重工业比较发达的区域，因为工业废气大幅度排放，给设置于当地区域的天然气管路造成很大程度的酸性腐蚀。通过实际测验可知，其对金属管路腐蚀的速度和强度与本区域大气中二氧化硫浓度呈正比例关系。酸性化合物对天然气输送管路的腐蚀速度较其它腐蚀类型是比较快的。就这一形态的腐蚀而言，适宜选取在输气管路铺设之前即实施除锈过程，数次重复涂刷防锈漆涂料，且在管道外皮包裹专用纤维布的模式给予妥善处理。

2.3 土壤成分腐蚀的防护策略

因为输送天然气管路是铺设在地下的，所以，土壤中化学成分给输气金属管路造成的腐蚀作用是我们必须给予高度重视的。地下土层能够给输气管路造成腐蚀的成分是多种类型的，其中重点是产生了电化学腐蚀过程、零散原电池腐蚀和细小生物腐蚀等三个类型。如下将此三个类型腐蚀做一下详细阐释：（1）电化学腐蚀。存在于土壤里的水分中溶解有相当量的无机盐导致土壤变成了富有导电性能的电解液，其中必然存在一定程度的电子流动，进而使土壤具备了对金属的腐蚀性能。（2）零散原电池腐蚀。此为地面上各类功能电器的漏电设施和接地模式的设置，在地下土层中可造成程度不同的微电池电流。其对金属输气管路的电流腐蚀基本可分为直流微小原电池腐蚀及交流微小原电池腐蚀两个类型。其对金属输气管路的腐蚀尽管强度不大，然而腐蚀的密集度还是蛮高的。（3）细小生物腐蚀。因为在部分土壤中存有的氧气量相对不足，导致其中的微生物细菌亦参与到对金属管道的腐蚀过程中。

因为前述地下土层给金属输气管路造成腐蚀过程的多样性，现阶段我国业内一般选取各类防腐方式综合运用。在此针对各类腐蚀过程做详细介绍：（1）涂层保护。长距离天然气输送管路的外涂防腐层设置应符合下列规程：第一，技术成熟型强，防腐效果佳，拥有足够的韧性及绝缘功能，防水渗透能力强，抑制阴极剥离品质佳，抑制植物根系嵌入、细小生物侵蚀能力强，和金属管路粘附强度大，便于修补和调理等；第二，经济适用，不但可实现预防金属腐蚀的目的，还可大幅度地减小工程投资；第三，可以圆满地达到工程标准，满足工艺运行的需求。（2）是电化学保护。电保护法可分为阴极保护法与阳极保护两个方面。一方面，阴极保护法是在金属表面通过足够的阴极电流，使金属表面阴极极化，减小或消除造成钢质管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差，使腐蚀电流趋于零，从而有效防止管道腐蚀。（3）杂散电流排流保护。天然气长输管道沿线与高压输电线路近距离平行时，高压输电线、电气化铁路会对天然气长输管线造成干扰，加剧管道的腐蚀，所以，天然气长输管线应当尽可能的远离交、直流干扰源。

结语

通过上述分析论述，我们可以看到，加强对天然气长输管线的防腐工作具有极强的现实意义。由于受到当前科技发展的限制，每一项针对天然气长输管线的防腐技术都不能应对所有环境，因此，我们应当针对不同的地质环境，采取不同的应对措施，具体问题具体分析，只有这样才能最大限度的发挥天然气长输管线的经济效益。

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