天然气管道的腐蚀因素以及防腐措施

张辉

【摘要】现阶段，随着我国对天然气资源的勘探开发重视程度越来越大，天然气资源在我国社会正常运转中发挥着重要的作用。天然气在管道输送过程中，具有距离远、压力高及流量大等特点，并且会遭受到气候和温度的影响，造成天然气管道的腐蚀。因此，本文主要分析天然气管道腐蚀的主要影响因素，并提出必要的防腐措施，确保天然气管道运输的安全。

【关键词】天然气管道；腐蚀；措施

引言

伴随着我国天然气资源勘探开发技术的不断进步，由于我国能源结构的特点，西部天然气资源相对丰富，而东部相对缺乏，在一定程度上推动了天然气资源输送行业的发展。天然气管道在长距离输送中經常会深埋地下，经过长时间的输送，受到土壤等因素的影响，就会导致管道的腐蚀，而在后期维护天然气管道需要耗费大量的人力和物力。因而，深入分析天然气管道腐蚀的因素，并提出必要的防腐措施就十分重要。

一、天然气管道腐蚀因素分析

天然气管道在长距离输送过程中，会受到很多因素的影响，导致管道腐蚀严重，给企业的效益带来极大损失，其中土壤因素、大气环境、压力和温度等作为主要影响因素，具体分述如下。

（一）土壤环境

土壤的空隙中包含有大量的水分和气体，而水分中富含有少量的盐类。而天然气管道在长距离输送过程中，会深埋于地下，管道自身的结构及化学性质的不同，会受到不同性质土壤的影响，进而腐蚀。如，管道中存在缺陷、杂质、过于粗糙等情况时，管道金属材质容易发生电离的情况，导致带电的金属离子进入到临近的土壤中，经过一定量的积累，就会呈现出负电荷，另一部分就会呈现出正电荷，进而引发化学反应，经常一段时间的使用，就会腐蚀管道。

（二）大气环境

如果天然气管道在使用过程中暴露在地表，就会受到大气环境的影响，这主要是因为大气环境中富含大量的水蒸气，如果遇到低温等天气时，就会造管道金属外壁凝结水蒸气，形成一层水薄膜，水薄膜可以发挥一定的电解液的作用，会电化学腐蚀管道的金属部分。管道遭受大气影响产生腐蚀现象的关键为污染物和气候条件。经过研究表明：如果环境较为干燥，金属管道受到腐蚀的情况较小，而如果环境中的相对湿度超过80%，就会大大提高腐蚀速度，因而，管道的腐蚀程度直接和周围环境的相对湿度有关。

（三）温度和压力

温度和压力也会直接影响天然气管道的腐蚀程度，如果在管道内的酸性物质和活性物质与管道内的压力呈现出正相关关系，其含量的增大也会提升腐蚀速度。同时，如果管道的温度升高，也会提升土壤中硫化物的含量，电化学腐蚀速度会加快，给管道带来更快的腐蚀。

二、提升防腐效果的措施

经过上文所写，可以发现随着我国天然气管道输送规模的不断扩大，天然气管道遭受腐蚀问题严重，不仅影响了天然气的正常输送，同时也给天然气企业的利益带来损失。因而，提升管道的防腐能力就十分必要。

（一）外部防腐措施

1.涂抹防护层。天然气在外部涂抹防护层对于提升天然气管道的防腐效果就十分重要，通过防腐层可以将土壤和管壁隔离开，避免天然气输送管道直接接触空气。在实际处理过程中需要注意以下几点：首先，应该具备良好的物理机械性能，不论冬季天然气管道的冷缩，还是夏季天然气管道的膨胀，外部防腐层都会被剥离。其次，防腐层具有较强的耐腐蚀性，可以承受酸性、大气等物质的腐蚀。（3）具备很强的附着能力，能在管壁外侧很好的附着。而目前最常用的方法就是涂抹缓蚀剂，该方式作用的过程为通过缓蚀剂上的极性基团的化学和物理吸附作用，使得缓蚀剂牢牢吸附在金属表面。常用熔结环氧粉末防腐层、三层PE防腐层、双层环氧粉末防腐层、煤焦油瓷漆防腐层、石油沥青防腐层等。一些研究学者通过对缓蚀剂的研究发现，选择不同性能的表面活性剂和缓蚀剂进行复配，模拟天然气输送情况，进行了静态和动态的试验，发现贴加缓蚀剂后可以降低缓蚀率75%，大大提升了管道的防腐效果。

2.朋极保护法。天然气管道的阴极保护防腐措施已经得到了广泛应用，在管道施工过程中，在一些破损部分容易发生腐蚀。而阴极保护法作为一种电化学保护技术，防止在电介质中腐蚀金属。该方式最大的优点就是在管道中不必施加外加电流，并且操作更为简单方便。并且在保护过程中应该重点考虑性价比，在质量保证的条件下，选择最优的保护方案，降低保护成本。

（二）改善金属本质

天然气管道在使用过程中会遇到不同的环境，因而需要在不同环境中选择不同材质，可以选择耐腐蚀合金，而将合金元素贴加金属元素也是一种常用的处理办法，例如，为了提升金属钢的防腐效果，可以在其中贴加镍元素。

（三）改善环境

在天然气管道正常使用过程中，也常用改善天然气管道周围的环境来提升管道的防腐效果的措施。例如，控制天然气管道周围环境的湿度、温度，控制腐蚀介质的浓度，降低介质中氧的含量等，都可以起到很多的处理效果。

（四）杂散电流排流保护法

如果管道与高压输电线的距离较近且处于平行时，管道就会受到高压输电线的直接影响，提高管道的腐蚀速率。因而，在天然气管道敷设过程中，应该尽量远离直流电、交流电的干扰源。排流保护法是指排流方式的选择依据被干扰阳极区有没有正负极性交变，交变情况时采用极性排流，不变时采用直流排流。而当管道埋地时，根据实际测试的情况，选择合适的保护措施，以达到抗干扰、排流的目的。

三、结语

综上所述，随着我国天然气行业的快速发展，极大的推动了天然气管道运输行业的发展。天然气管道在使用过程中容易受到多种因素影响，产生腐蚀情况。因而，全文提出了必要的改进措施，以期在实际中发挥作用。