长输天然气管道防腐层及阴极保护技术分析

单庆伟

（大庆油田工程项目管理有限公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

天然气管线腐蚀是造成管线泄露断裂等事故的直接诱因，受天然气特殊的物理性质决定，一旦发生管线泄露等问题，会造成严重的环境污染以及火灾爆炸事故，危害后果难以估量。因此天然气管线在安装前会进行防腐处理，提高防腐性能确保管线的使用寿命以及使用安全性。防腐涂层和阴极保护是目前应用最广泛的防腐剂技术。

1 天然气长输管线腐蚀原因分析

1.1 材质和工艺因素

为了确保管线的强度以及承压能力，管线一般使用钢材铸造，管线铸造用钢材中种类较多，但几乎所有的钢材在高温高湿度环境腐蚀速度均较快，在腐蚀现象发生到一定程度后会引发腐蚀和开裂的现象。

1.2 埋地腐蚀现象严重

天然气长输管线一般深埋于地下，地下环境的温度和湿度会加速管线腐蚀现象的发生，同时土壤中存在多种可能造成化学腐蚀现象的物质，土壤环境下也让管线面临电化学腐蚀的威胁，此外在电极反转的过程中，土壤中存在的部分微生物会促进铁与可溶硫酸盐向氢进行转变，形成腐蚀现象。

1.3 防腐措施不到位

目前我国天然气长输管线在铺设前都进行了相应的防腐处理，采用喷涂外防腐层的措施实现管线外层的防腐，通过阴极保护的模式实现管线的内防腐。但在实际的应用中如果不能充分考虑环境因素，会导致防腐措施失效，丧失应有的防腐作用。

2 阴极保护的现状分析

在建设长输管道多数采用埋地的铺设模式，从而确保管线铺设通过性以及使用安全，埋地铺设的方式可以实现对管线的有效保护，同时也与城市铺设环境相适应。但同时管线也需要面对地下复杂的腐蚀环境。一般会采取阴极保护技术来实现对管线的电化学防腐。

3 天然气长输管线防腐层防腐技术

3.1 地上跨越处管道防腐层的防腐技术

为了达成更好的防腐效果，天然气管线在铺设时需要根据具体的施工环境选择相应的防腐措施。也需要充分的对长输管线的实际运行特点进行充分考量。从而制定符合实际情况的防腐措施。例如在进行地上跨越处的管线防腐层施工时，由于管线长期暴露，应对管线表面进行彻底的清理，一般使用钢锉以及钢丝线刷将原有防腐涂层进行彻底的清理，清除表面杂物必要时需要进行剖光处理。在表面处理工作完成后进行防腐层涂刷，首先涂抹环氧带底漆，在控制镀层厚度时需要使厚度达到70μm以上。最后实施在管道的最外 层涂刷总干膜的工作，在涂抹时同样需要注重厚度的把控，厚度要达到140μm 以上。利用此种修复防腐层的措施可有 效加强天然气输气管线所具有的防腐能力，并且同时还能够对输气管线的持久性进行有效的维护，维护效果与修复 效果同样突出。

3.2 增加埋深处管道防腐层的防护技术

为了保障确保天然气的工作效果，保证输气管线能够稳定安全的完成天然气的传输工作，需要确保深层管线的防腐效果，定期对深埋管线的防腐层进行检测，对已经出现防腐层失效的管线进行防腐层修复。检测方法一般采用目测或者电火花检测，在检测时如果发现防腐层存在不合格区域，需要进行除锈工作。

3.3 外加电流阴极保护技术

外加电流阴极保护技术的工作原理是利用导线实现金属结构与直流电源负极相连接，实现辅助阳极能够与直流电源正极有效连接，连接后存在电子流入阴极表面的过程，此阴极表面是指被保护的长输管道。当外加的电子不能及时与电解质溶液中含有的某 些物质产生作用时，会在阴极的表面产生积聚，阴极表面的电极电位会朝向负的方向进行移动，形成阴极极化，金属结 构中存在的电子释放过程会受到阻碍。阴极电流如果不断增大，积累的电子也会逐渐增多，在金属结构表面所产生的电极电位负值会增高，而微阳极所释放的电子能力则越来越弱。在金属结构表面形成的阴极极化处于某一值时，微阴极与微阳极会产生等电位的现象，阴阳极之间的电位差处于零的位置，原电池受到了腐蚀作用产生停止。