天然气长输管道腐蚀机理与防腐措施研究
时间：2021-02-09 08:00:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：管道运输是我国天然气运输的主要方式，天然气管道腐蚀问题日益突出，严重影响了输气安全，因此，油气输送管道的防腐工作至关重要。油气输送管道一旦出现腐蚀现象，管道寿命将受到极大影响且影响企业的经济效益。基于此，有必要对油气输送管道的腐蚀问题进行深入研究和分析，探寻管道防腐的途径，确保油气输送安全平稳。
关键词：天然气；长输管道；腐蚀机理；防腐措施
长距离管道输送是目前国内外天然气输送的主要方式，长输天然气管道又具有压力高、输量大、距离长、供气连续不断等特点，因此，长输管道在运行工程中受气候和环境影响，容易发生腐蚀穿孔而漏气，从而对管道造成一定程度的破坏，甚至造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡事故。因此，如何防止长输天然气管道的腐蚀，已成为天然气管道管理中重要问题之一。本文着重分析了天然气长输管道腐蚀的成因，并提出了长输管道防腐保护对策，旨在确保天然气长输管道的安全，进而促进天然气企业经济效益的提高及行业的可持续发展。
1 长输天然气管道的腐蚀机理
长输天然气管道腐蚀属于金属腐蚀研究范畴，金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是指金属表面与介质接触发生化学反应而产生的破坏现象。如天然气管道与空气中的H2S、O2等气体的作用而发生的腐蚀就是化学腐蚀。电化学腐蚀是指由于电解质溶液的存在，金屬在该溶液中形成原电池而产生的腐蚀破坏现象。长输天然气管道由于常年埋于地下或架空敷设，因而在土壤、潮湿大气、河流等环境中的腐蚀属于电化学腐蚀。
2 长输天然气管道腐蚀类型
2.1 长输天然气管道外腐蚀
长输天然气管道常年埋于地下或架空敷设，在铺设过程中需要穿越各种各样的地形地貌环境和不同的气候区，因而长输天然气管道外腐蚀时有发生。架空敷设的天然气管道常年与大气接触，容易发生大气腐蚀；埋于地下的天然气管道，常年置于土壤或河流湖泊中，容易发生土壤腐蚀、微生物腐蚀和海水腐蚀。
2.2 长输天然气管道内腐蚀
天然气管道在运行过程中内壁与输送介质常年直接接触，输送介质中除了被输送的天然气外，通常还含有硫化氢、二氧化碳、溶解氧及水合物等杂质，随着输送温度、压力、流速的变化，由于这些杂质的存在，会对长输天然气管道内壁造成严重的腐蚀。其原因主要有以下几个方面。
①长输天然气管道具有输量大、输送距离长等特点，需要高温高压的输送环境，而
高温高压的环境会激发酸性气体的运动能力和活性，从而加剧了与天然气管道内壁金属的腐蚀速率。
②天然气管道在输送介质的过程中会出现自由液相，管内一般会形成气、固、液三相共存的状态，随着三相混流物冲刷和腐蚀共同作用，会加深对管壁的腐蚀，尤其是在弯头处管壁因腐蚀变薄，容易形成气体泄露事故。
③化学腐蚀和电化学腐蚀，当管道内含有水及硫化氢、二氧化碳等杂质时，达到一定条件，这些杂质就会与金属管道发生化学腐蚀或电化学腐蚀，从而加快了天然气管道内壁腐蚀。
3 天然气长输管道防腐措施
3.1 选择合理的防腐材料控制管道腐蚀
油气输送管道防腐的关键就是要严格按照设计方案，选择合理的材料，并且在材料的选择上根据设计年限，在保证材料的韧性和强度的前提下，还要考虑现工艺条件下的维修和焊接的方便。在同等条件下优选耐腐蚀踩楼，按照经济指标合理、技术操作简单、适合当地环境。对防腐本身要求具有良好的透水性、透气性、绝缘性等特点，和土壤具有良好的亲和力，自身具有抵御土壤的腐蚀能力。
3.2 重视施工材料的质量控制
在油气管道防腐施工过程中，不仅需要重视防腐材料质量，还应该对管道或是管道衔接等材料质量加以重视，在采购材料之前，应该对多个厂家的材料进行检验，在确定几家材料质量较为良好的情况下，选择价格较为合理的材料，保证可以提升施工质量。
3.3 采取电化学防腐工艺控制管道腐蚀
一是牺牲阳极保护。该金属管道防腐蚀工艺的主要方法是采用比被保护金属电位更容易被电离的金属材料与之相连，使管道电极附着均匀的阳极金属来防止腐蚀；二是外加电流保护。外加电流保护的主要原理是腐蚀过程的电化学原理，利用该原理给金属管加上负电流，以实现充分的阴极极化而有效防止腐蚀的防腐蚀工艺。
4 结束语
管道是油气输送的重要基础设施，输油气管道在能源的输送过程中扮演者重要的角色。本文分析了长输天然气管道腐蚀机理及腐蚀类型，并提出了不同的防腐措施。天然气企业应高度重视管道的腐蚀问题，全面分析造成管道腐蚀的原因，并组织相关技术人员采取积极有效地措施来防治管道腐蚀问题，不断提高长输管道防腐保护技术水平，确保输气安全，进而促进天然气行业的健康、可持续发展。
参考文献：
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作者简介：
朱林（1987- ），男，四川岳池人，毕业于四川理工学院材料科学与工程专业，助理工程师，从事石油天然气管道补强及防腐修复施工类项目管理及技术服务工作。
