天然气管道腐蚀原因及防治措施

许卫民

（马鞍山港华燃气有限公司，安徽马鞍山 243000）

1 天然气管道防腐的必要性分析

1.1 管道防腐的重要性

目前，在全球范围内，人们对天然气的需求量逐渐提高，作为一种重要的能源，天然气已经逐渐取代了石油。特别是在政府部门极力推广天然气清洁能源使用的过程中，我国天然气需求量持续增加，在这一过程中就必须要对天然气的供应安全进行保证。管道作为天然气长距离运输的主要方式，虽然具有较强的安全性，但是近几年来我国天然气长输管道安全事故频繁出现，其中管道腐蚀问题是最为常见的事故引发因素。首先在天然气长输管道出现腐蚀问题后，腐蚀物会与管道内的天然气进行混合，导致天然气内杂物杂质增多，影响天然气整体质量。其次，如果腐蚀情况较为严重，还会造成天然气的泄漏，不仅会对天然气的运输安全产生威胁，严重的还会导致天然气企业经济效益受损。第三，管道的腐蚀问题还可能引发天然气的泄漏，污染周边环境，对土壤造成不可逆的影响。最后，如果天然气出现泄漏的过程中遇到了火源，就可能加大火灾和爆炸事故出现的可能，甚至造成现场人员伤亡。天然气常输管道腐蚀问题一旦出现后，就会造成管道内壁上杂物的附着，这些物质最后会引发管道腐蚀速度的加快。

1.2 管道腐蚀危害性

作为一种重要的清洁绿色能源，天然气对人们的生活产生了极大的影响，不仅能够缓解工业能源紧缺的问题，同时还能降低工业生产过程中对环境的污染。我国天然气主要分布在中西部区域，因此就需要积极开展西气东输工程建设，长输管道天然气运输方式虽然安全性较高，但在实际运输过程中，依然会存在一些如管道腐蚀等问题，最终引发严重的安全事故。首先，如果天然气管道由于内部腐蚀问题出现了穿孔情况，就会导致外界杂物、灰尘、微生物等从腐蚀孔内进入到管道内部，在与管道内气体混合的过程中，不仅会降低天然气的整体品质，同时还会影响天然气的使用安全。其次，在天然气长输管道出现腐蚀问题后，如果缺少及时地处理，就会导致腐蚀物质挂在管道内壁上，加快管道的腐蚀速度。最后，如果长输管道腐蚀问题较为严重，在管内气体泄漏的过程中，就会给天然气企业造成巨大的经济损失。总之，面对天然气长输管道腐蚀问题，必须要积极采取防腐措施进行治理，全面提升天然气长输管道运输的安全性和有效性。

2 天然气管道腐蚀问题出现的主要诱因

2.1 设计因素

在开展天然气管道敷设的过程中，如果所经过的道路两侧涉及到鱼塘、农田、厂房、航道、河流、公有私有用地或者是其他可能产生用地争议的区域，就应当及时开展管道敷设施工的协调工作，通常以租用和征用两种方式进行。并且，在开展管道敷设地段协调协议中，必须要对管道投产后地块用途限制、管道保护方式、管道保护范围、管道后期维护保养检测等权利进行明确规定，一旦协调内容出现不明确问题，就会为后期管道管理工作带来极大的阻碍。常见的安全距离不足、辐射地段被围闭、深根植物的种植、道路改建扩建施工与管道相冲突等问题都会对管道的敷设以及后期管理造成影响，在各种危险因素不断累积的过程中，就会增加管道的破坏风险。

2.2 管理机制因素

作为天然气管道巡检工作的重要指导标准，管道管理机制是管道保护工作顺利开展的主要依据，同时还能为管道的安全运行提供保障。现阶段在我国一般采用专职巡线员的方式进行天然气管道的巡检，但是依然存在一些不完善情况，比如说无法进行全天候的管道巡查、管道巡查管理细则标准化程度有待提升、巡查人员专业素质水平较低、第三方施工信息缺少及时反馈、监督工作受到不同程度制度问题的影响等都会给天然气管道巡检工作带来阻碍，并且还会降低管道保护的及时性，最终造成管道破坏或者处于不安全状态下运行。

2.3 自然因素

2.3.1 大气影响

造成天然气输送管道腐蚀问题出现的一个重要因素就是大气因素。由于大气中存在的成分较多，特别是在降水较为丰富的区域内，大气中的含水量不断增加，水分子在接触到长输管道的过程中，就会在管道表面形成水膜，并且由于水膜具有电解质作用，在与大气中的水电进行结合后，便会发生氧化反应，加快管道金属表面的腐蚀，因此就可以看出天然气输送管道在潮湿的环境中更容易发生腐蚀问题。

2.3.2 土壤影响

土壤中微量元素的含量较大，土壤结构相对复杂，并且同大气相比，土壤中的水分子更容易造成天然气管道的腐蚀，在电化学腐蚀问题出现的过程中就会对管道造成严重的影响。由于天然气管道所处区域的土壤性质与管道金属结构存在较大差异，化学性质和物理性质完全不同。一旦土壤中的水分子与管道相接触，产生了化学反应，就会加大天然气管道的腐蚀程度，在微生物的影响下增加管道腐蚀问题的概率。

2.3.3 介质影响

对于天然气输送管道来讲，由于受到天然因素的影响，会比其他输送管件出现腐蚀问题的概率高出很多。天然气中含有大量比如水、硫酸物等杂质，在具体运输过程中，这些杂质会沉淀在管道内壁，当沉淀物与管道形成紧密联系后，就会引发管道腐蚀。因此，在利用管道开展天然气运输之前，需要先做好天然气中杂质的净化过滤处理工作，降低天然气内壁的杂质含量，对输送过程中管道内壁的腐蚀问题进行有效避免，不仅能够促进管道防腐水平的提升，同时还能降低对管道运输整体质量和效率的影响。

3 天然气管道腐蚀防护措施

3.1 管道外壁涂层措施

大多数天然气管道都是在地下环境运行，因此非常容易受到大气、土壤等因素的腐蚀。想要对这种问题进行有效的预防，就应当在天然气管道外壁进行相关保护，最常见的是选择抗腐蚀材料的涂抹，在外壁上形成绝缘层，隔绝地下环境中杂质对管道的影响，避免受到大气、土壤中水分子、微生物的影响而造成管道外壁的腐蚀。在进行涂层材料选择的过程中，不仅需要对材料的防腐蚀性能进行考虑，同时还要对材料的经济效益进行合理选择，实现对管道的全方位保护，在延长管道使用寿命的同时，降低企业成本投入，提高企业经济效益。并且在开展防腐处理时，相关工作人员应当尽可能提升材料与管道外壁的契合度和防水性，确保能够将防腐材料的作用充分发挥出来，形成有效的保护膜，隔离管道外壁与腐蚀物的接触。与此同时在进行防护涂层涂抹的过程中，应当尽可能地提高材料的柔性和强度，实现对微生物的抵挡，促进天然气管道整体抗腐蚀性能的提升。一般情况下，可以将天然气管道外壁防腐层分为普通层和加强层两个等级，根据具体施工方案进行科学选择，促进材料质量和效率的提升，保障管道自身防腐效果。不同土壤中的酸碱度程度会存在一定差异，因此，要根据具体的土壤酸碱度来进行防腐材料的选择，在使用煤焦油沥青进行管道外壁保护的过程中，条件允许时也可以与聚乙烯材料进行结合运用，展开双重保护，对天然气管道的整体防腐蚀效果进行有效提升。

3.2 管道内壁涂层措施

天然气具有一定的腐蚀性，在进行天然气运输的过程中，就可能会造成管道内壁的腐蚀问题。为了提升天然气输送管道整体的防腐质量和效率，在进行外壁处理的过程中，还应当在管道内壁进行防腐材料的涂抹，提前开展天然气管道的相关调研，根据天然气管道的锈蚀情况制定科学的除锈措施，保证防腐材料能够与管道进行紧密连接，避免除锈工作不到位而引发防腐涂层的破损和脱落。因此，就需要由专业人员负责管道内壁的处理工作，保障涂层整体的质量和应用效果。在开展具体管道内壁防腐处理的过程中，必须要做好水分、温度等环境情况的控制工作，降低对防腐材料整体质量的影响。开展天然气管线施工的过程中，会对涂层产生不同程度的影响，因此就必须保证涂层施工人员的整体素质，确保涂抹技术能够与具体施工标准相吻合。在天然气管道内壁涂抹防腐材料，不仅能够降低天然气输送过程中对管道内壁的腐蚀，同时还能减少摩擦阻力，促进运输效率的提升，实现天然气的长距离输送。

3.3 阴极保护防腐措施

阴极保护防腐，就是牺牲阳极，将天然气金属管道至于钝性状态，在这种状态下，天然气金属管道就不宜与其他物质发生化学反应，具有良好的防腐作用。这种方式的原理简单高效，能够增强长输天然气管道的保护范围，并且提高管道保护整体效果。通常情况下，管道外层为金属材料，由于整体的因子活跃度大于管道金属，受到温度和压力的影响下，二者就会发生化学反应，在电解质溶液和水汽的共同影响下，形成原性电池并附着在管道外表。当原性电池与腐蚀物直接接触时，由于电池阳极为金属成分，因此就会与腐蚀物质发生反应。天然气管道作为电池阴极，可以有效避免与腐蚀物相接触，具有重要的防腐作用。在对牺牲阳极保护法进行运用的过程中，必须要仔细观察天然气管道的长度、厚度、温度、湿度的变化以及季节、气候等情况，确保在合适的管道位置活跃金属能够将作用充分发挥出来，全面提升整体的防腐蚀能力。

在一些极其特殊的条件下，阴极保护防腐措施还可以采取外加电源的方式实现防腐保护。作为一种重要的燃气资源，天然气具有易燃易爆的特点，极少使用到外加电源的阴极保护方法，这一方法的主要原理是需要在金属管道外部增加表层电源，实现对金属管道外壁的保护。在使用的过程中，要综合考量实际地理环境和金属管道的管壁厚度，对所施加的电源设备进行严格控制，合理设置电压电流。这一方法不仅应用成本较高，并且在具体实施的过程中对技术人员的专业技能水平和操作熟练性也具有较高的要求，以此来保证在进行管道外壁施加电源的过程中，电压和电流能够满足安全标准规定，降低安全风险事故出现的可能。因此就可以看出，这一方法的运用存在一定难度，不仅成本较高，并且风险系数较大，必须要在极特殊的情况下才能运用。

4 提升天然气管道腐蚀防治工作效果的措施

4.1 重视天然气管道的日常管理

天然气管道的防腐工作是一个漫长、复杂的过程，在日常工作中，必须要积极开展管道故障的管理工作。在日常管道防腐处理时，应当将工作重点放在预防上，严格记录防腐材料、防腐技术的使用情况，并定期开展管道的检测工作，确保管道内部压力容器压力能够处于合理状态，降低安全问题出现的可能。在开展日常管理工作的过程中，还需要根据天然气公司的要求制定完善的管理规范，提高整体工作人员的安全意识水平，确保能够推动天然气运输工作的平稳高效进行。

4.2 积极开展相关管理机制的建立

为了保障天然气管道腐蚀防治工作效果，就需要制定项目监管机制，明确施工管理办法和相关细则，在科学机制的带动下，推动施工监管工作的顺利开展。在制度中需要对施工负责人、监理人、甲方工程监管人员的职责进行明确分工，开展质量的层层管控，将监管责任落实到个人，确保每一层级的相关施工管理人员能够对自身分管的工作负责。

4.3 对内外联防机制进行运用开展人员管理

由于管道巡检无法进行24h不间断地巡查，因此，就需要开展政府与企业联合联防机制的建立工作，发动社会各界对管道设施的建设工作进行监督。城管、公安、安监等部门联合执法，并且在管道附近村民委员会和民众也需要进行联合防控，获得社会各界的支持。另外，想要有效解决管道管理团队专业性不足的问题，就需要积极开展专业人员的挑选工作，对人员素质进行保证，利用微信群、高清手机摄像头等实现现代化管理，能够将管道管理信息进行及时地传递。在对巡查管理制度办法进行不断完善和优化的过程中，可以促进管理队伍制度化水平的不断提升。

5 结束语

对于天然气管道来讲，一旦出现了严重的腐蚀问题，在造成天然气泄漏的同时，会增加企业的经济损失，严重的还会引发生态环境污染和爆炸等恶劣的社会影响。因此，就需要积极开展天然气管道的防腐处理工作，正视天然气管道运行过程中存在的问题，并根据实际情况采取科学的防腐治理方法，以保证天然气管道运行的安全性和有效性。