如何做好长输天然气管道的防腐工作

张央

摘要：长输管道是天然气使用的主要形式，因此如何保证长输管道的使用质量及使用寿命是现在工作的主要重心。长输管道的管理工程地理跨度较大，因而容易受到各种外力条件进行腐蚀毁坏。文章以如何做好长输天然气管道的防腐工作为内容展开深入探讨。

关键词：长输天然气管道；防腐；原因；措施

一、长输天然气管道受到腐蚀的主要原因

1、受到大自然气候的影响。

大自然的气候主要是以空气中的水蒸气为主，水蒸气四处挥发，会在天然气管道的金属表面滞留、凝结，形成相对完整的保护薄膜。在这一薄膜中会有各种从大气中结合的物质，彼此交织、融合，反而在金属表层发生化学反应，即出现了腐蚀现象。这是大自然气候所造成的天然气腐蚀，但若将天然气长输管道铺设在相对干燥的地区，也会在突然受到雨水侵蚀等外界因素时骤然受到腐蚀导致长输天然气的使用。

2、受到地表等土壤的影响。

长输天然气管道铺设通常会在地表等土壤中进行，而土壤缝隙中存在大量的水分也会腐蚀天然气金属表层，除此之外，不同地区的土壤结构不同，因而其化学结构也不相同，对天然气管道的影响也不同。比如当土壤中的水分腐蚀金属表层后，金属表层的物质得到转化，发生氧化还原反应，形成了电离子。这样土壤与天然气的金属表层整体形成回路，加剧天然气长输管道的腐蚀。

3、受到压力与温度的影响。

天然气管道内部存在大量的酸性物质，当含量达到一定程度时，受到压力压强的作用，反而使得滋生的硫化物上升，同时这种酸性物质会急剧增大，此时若天然气管道内部温度升高，也与酸性物质形成正比例关系，即温度随着酸性物质的生长而滋生，当温度达到70℃时，达到极限值，不会再发生变化。但是在70℃之前的不断增长的过程中，就已经腐蚀了长输天然气管道。

二、长输天然气管道的腐蚀类型

长输天然气管道虽然会受到腐蚀，但是也因具体影响的因素不同而有变化，导致腐蚀类型有内外之分。内腐蚀，就是内壁腐蚀，是指天然气管道的内壁出现腐蚀现象，这是在运输过程中掺杂水分造成的。水分中的CO2、H2S等物质与天然气管道内部的金属发生反应而出现的腐蚀现象。大自然气候影响也是天然气管道的内壁腐蚀。外腐蚀，就是外壁腐蚀，是指将天然气管道在预埋时候因为架空而出现的钢管化学腐蚀，因而它的腐蚀具有整体性，会随着管壁的厚度变化而相应变化。此种外壁腐蚀通常是因为发生了电化学反应而导致整体性的破坏。由此可见，无论是内壁腐蚀还是外壁腐蚀，都是长输天然气管道的金属表层与外界环境接触相互作用而萌生的一系列反应所导致的。如果采用积极有效的措施加以保护金属表层，不让其受到侵害，则会减小天然气管道的腐蚀程度。

三、长输天然气管道的防腐措施

1、针对大自然气候因素所采取的防腐措施。

上文中提到，气候主要是指空气中的水蒸气，虽然腐蚀较小依旧无法忽视。因此可以在天然气管道的外层涂抹防锈油漆来进行防护。需要注意的是，在进行防锈油漆防护前需要对天然气表层实施除锈工序，这样在采用油漆加以防护才能达到最大功效。同时这也是现阶段对天然气长输管道采取的防腐工作的主要措施，增加防锈油漆的涂抹次数，从而加固其防护作用。在天然气外层进行涂抹时，还有金属涂层、磷化层、有机涂层等多种形式，以适应不同的天然气管道需求。这种防锈油漆的选择必须具备几个条件：隔水性能与隔电性能必须优良；涂层在应用时不会受到损害；物理性能优良，不会受到外界因素的干扰而变质。满足这些要求，才能更好地发挥防锈油漆的妙用。

2、針对地表等土壤腐蚀所采取的防腐措施。

土壤腐蚀对天然气长输管道的影响也是十分巨大的。长期将长输管道埋设于地下，增加了土壤腐蚀的程度。土壤腐蚀主要包括电化学腐蚀、微生物腐蚀和杂散电流腐蚀三种形式。这三种形式都不通程度得促进天然气长输管道的腐蚀情况。针对此种现象，则可以采用涂层保护、电化学保护、杂散电流排流保护来具体应用。

涂层保护，类似于上文中防锈油漆涂抹，主要应用于天然气管道的外壁，适用于天然气管道的补口、补伤等操作，更加节能环保，经济实用，同时粘接力较强，能够很好地与钢管进行连接，来满足天然气长输管道的实际需要。电化学保护是出于对电的正负极的应用而产生的措施。由电流的正负极派生出阴极保护和阳极保护两个方面。阴极保护就是让天然气管道的金属表面拥入大量阴极电流，让阴极电流全面覆盖，促使泥土中的原电池的电极电位差减小或消除，让腐蚀电流转换为0。而阳极保护就是增加电流的极化或添加氧化剂，让电流的流向从土壤中流入金属中，使得金属的电位结构低于周围环境，以此保护长输天然气管道的腐蚀。因此阳极保护经常被应用于长距离、大口径的天然气管道中，受地形地势的影响较小。杂散电流排流保护适用于与高压线等输电线路近距离平行时所采用的方法。由于彼此之间的距离较近，因而在铺设天然气长输管道时容易受到高压输电线路的影响，从而加剧天然气管道的腐蚀。排流保护就是依据该地区的电流分布及正负极的影响而进行的保护措施。电流没有发生异常变动时就采用直流排流，而在交集变动时就采用极性排流，若情况十分危急就运用强制排流来具体解决，这样就能有效得根据天然气管道在铺设及使用情况时的不同表现而及时采取相应的措施。

3、针对天然气管道在铺设过程中的防腐措施

长输天然气管道在具体施工过程中会受到一系列工序的影响，在这些工序中将措施完整铺设好也能相应的避免长输天然气管道在使用时的腐蚀现象，从而减小压力和温度的影响。比如在进行管线输送、管线拆卸等具体的施工行为时，切实按照施工图纸的要求进行；在管道铺设时，注意对周围环境的考察，是否有线路重叠冲突等情形，是否有沟壁碰撞等现象，同时还可以根据实际需要进行木板的铺设，以确保管道在铺设和运送的过程中受到外力作用的倾蚀而影响已经做好的外层金属防护措施。此外，在实际铺设中注意将天然气管道的整体线路设施采用阴极保护的方法来进一步达到防腐的功效，这是因为阴极保护应用的是带状锌阳极，能够在和管道接触时很好的加以利用并转化，从而降低了天然气长输管道在铺设过程中出现的腐蚀情况。还有，若天然气管道在铺设时要经过河流等，就可以在管道的两侧安装锌阳极，以保证管道的电流不会因接触水源而受到倾蚀。

由此可见，天然气长输管道的防腐工作任重而道远，会受到很多现实地形气候的外界因素而影响天然气长输管道的正常使用。在现在生活中，长输天然气管道作为供应清洁能源的重要依据，对于人类的生产生活具有重要的作用，同时还可以广泛用作汽车燃料使用，帮助人类进一步缩小空气污染所带来的恶劣影响。因此长输天然气管道的防腐工作切实到位，才是真正为人类谋福祉的时刻。需要注意的是，受到科技水平的限制等因素，使得长输天然气管道的防腐工作还不能更加完善，比如针对压力和温度的影响这一因素尚未选出更加适合管道防腐的具体措施，因此在长输天然气管道的实际应用中，就应该具体问题具体分析，结合当地的地形地势具体解决，并不断提高我国的科技水平，为管道防腐工作的更好开展提供重要的技术基础。

参考文献：

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[2]高艳波.天然气长输管道腐蚀保护[J].石化技术.2016（03）

[3]徐胜愿，陈卫.天然气管道腐蚀控制技术研究[J].石化技术. 2015（08）