天然气管道防腐研究

天然气管道防腐研究

李雄

湖南省特种设备检验检测研究院岳阳分院414000

摘要：随着我国社会经济的快速发展，国家对于能源资源的安全问题与输送问题愈来愈重视。对于天然气输送来说往往采用在地下埋放管道的方法进行。由于深埋地下非常容易受到外界环境因素的干扰对天然气管道造成内部腐蚀和外部腐蚀的威胁。面对这样的问题，必须要重视防腐工作在天然气管道运行管理中的作用。

关键词：天然气管道；防腐

对于能源输送来说，管道的腐蚀工作已经成为重要的一项防护工作，可以说我国每年因管道腐蚀所造成的损失是巨大的。随着我国社会经济的飞速发展，社会国家对于能源资源的需求量也日益增加，管道运输工程的建造量成上升趋势。天然气管道建设已经进入较快发展的新时期。目前，将要建设的天然气管道就有1万千米以上，各大城市在今后要建设的各种供气、供水、供热等管道将更多，因此，天然气管道对于人们的日常生活息息相关，加强天然气管道防腐技术的研究对于国家发展有着重要作用。

1管道防腐技术

要想确保管道的安全运行和延长管道使用寿命，那么管道防腐技术是非常有效的途径之一。为满足现代天然气管道的发展需求，管道防腐技术需要不断的更新，所以，加强管道防腐技术的研究，可以加快社会发展的步伐。

1.1外防腐层技术

我国的管道外防腐层技术要向着高性能、复合化、寿命长和经济性好等方面发展。在国外，输气管道外防腐层大多都是应用环氧粉末、三层PE结构防腐层、聚乙烯包覆层等材料。我国在近年来的天然气管道外防腐层也开始应用这些材料，而且，这也已经成为一种趋势。在这些新型材料中，三层PE、熔结环氧、环氧粉末等材料性能好，而且施工技术也非常的成熟了，在价格上也有一定的优势，根据专家判断，在今后的几年里，这些管道防腐材料和相应的防腐技术仍然是我国天然气管道外防腐层的主要应用类型。但是，由于这些现有的技术需要材料的用量比较大，对材料的要求也比较高，我们需要进一步研究出防腐性能好、易于涂施、价格便宜的外防腐层，更好的顺应社会的发展，满足管道建设多层次的需求。

1.2内涂层技术

输气管线的内涂层有减少磨擦阻力损失的作用，同时也提高看管线的输送速度，降低了运输成本。内涂层的主要材料有液体环氧、环氧粉末等。这些技术已普遍用于国外的天然气运输管道。我国也在逐步的使用。由于管道内涂层技术在管道增输、节能方面有较好的发展前景，今后在大型输气管道上将进一步推广应用。当前需进一步开发减阻效果好、性能稳定、施工简单、价格便宜的内涂层材料，以利于扩大它的应用范围。

1.2.1管道内涂层的优点和作用

（1）改善流动性能。

（2）防止施工期间的腐蚀。

（3）有助于管子内表面的目视检查。

（4）减少沉积物，改善清管效果，减少环境污染。

（5）减少维修量，延长管道和阀门及管件的寿命。

1.3阴极保护技术

阴极保护技术是指：通过向被保护的钢质管道通过一定量的直流电流，使管道的表面产生阴极极化，减小或消除造成钢质管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差，把腐蚀的电流降到最低，以这一种达方式来降低或阻止管道腐蚀。目前，有两种办法能实现这一目的，分别是牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。牺牲阳极阴极保护是把电位为负的金属与需要被保护金属连接，把它们放在同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护的金属管道上去，使整个被保护金属管道处于一个较负的、相同的电位下。这种方法已经在小型或处于低土壤电阻率环境下的金属所使用，天然气管道也以广泛用这种方法来防腐。外加电流阴极保护是直接运用外加直流电源以及辅助阳极，从而导致电流从土壤中流向被保护金属管道，使被保护管道的金属结构电位低于它所在的周边环境。该方法适合于长距离、大口径的天然气管道，不受管道沿线地形限制。

1.3.1阴极保护技术应用于埋地天然气管道应符合的条件

（1）腐蚀的介质一定得是能导电的，这样才能建立起连续的电路。

（2）被保护的金属管道材料在所处的介质中是比较容易进行阴极极化，这样才利于进行阴极保护，减少用电量。

（3）电绝缘已成了阴极保护必备条件之一，为了降低保护电流密度要采用覆盖层绝缘，为了防止电流的流失，需要把保护管道和非保护管道都进行电绝缘。

（4）和电绝缘相对应，被保护管道间的电连续性是阴极保护的又一条件。

1.4电镀防腐

电镀层通常可分为阳极性镀层和阴极性镀层。阳极性镀层是指电镀金属层的电极电势要低于被保护金属的电极电势，如在铁上镀锌（此时铁为阴极，锌为阳极）；阴极性镀层是指电镀金属层的电极电势高于被保护金属的电极电势，如钢铁表面上镀锡（此时锡为阴极，铁为阳极）。当金属基体表面被镀层完全覆盖，金属基体与腐蚀介质可被镀层隔离。众所周知，在阳极性镀层中，被保护的金属是阴极，即使受到损坏，也不会腐蚀被保护的金属，只会让镀层本身受腐蚀；但在阴极性镀层中，被保护的金属为阳极，一经损坏，腐蚀介质直接与被保护的金属接触，那么必然会对金属进行腐蚀，此时镀层的存在就会使被保护金属的腐蚀速率进一步加速。虽然镀层能够对天然气管道进行较好地保护，但是电镀防腐和复合管防腐都有同样的问题，镀层工艺较复杂，价格较高，进而使其推广应用得到了一定的制约。

2加强腐蚀检测

目前，天然气管道检测技术主要包括2大类，分别是管道内腐蚀检测技术和管道外腐蚀检测技术。

2.１管道外腐蚀检测技术

天然气管道外腐蚀检测方法又可以分为2种：管内电流测量和管—地电位测量。管内电流测量主要包括分段管内电流比较法和电流梯度分布法等，管—地电位测量主要包括直流电压梯度法和PER-son检测法等。虽然这些方法都可以在非开挖的情况下完成，但要想得到可靠数据，工作人员务必要进行仔细地分析和测量。例如，只有知道了管道的确切走向，才能够采用直流电压梯度法来进行检测。

2.2管道内腐蚀检测技术

超声波检测法和漏磁通法是目前国外应用较为广泛的管道内腐蚀检测方法。超声波法对缺陷管道的壁厚进行测量主要是利用脉冲反射时间间隔，检测时，探头依次接收由管外壁和管内壁传送过来的反射波，然后通过计算可以得出较为准确的管壁厚度，超声波法能够将天然气管道内、外壁的变形情况和腐蚀情况分辨出来，而且对管道壁厚和管道材料的敏感性小。漏磁通法可以将天然气管道内、外腐蚀缺陷检测出来，但是若要保证检测精度，就必须对其检测速度进行合理地调解和控制；同时，漏磁通法的测试精度还与壁厚成反比，值得注意的是，天然气管道若采用漏磁通法检测，壁厚应＜12ｍｍ。

3结语

我国是个能源消耗非常大的国家，天然气在所有能源中占着重要的位置，随着天然气工业的不断发展，有效的促进了我国的天然气管道运输业的发展。预计今后的5～15年，我国天然气管道建设到达一个比较快速的发展时期。国内天然气管道现在已经以西气东输的管道运输工程为重点，形成了长江三角洲地区及华东、华北、中部地区的天然气管道网络。在加上和邻国之间的天然气管道工程，我国以逐步形成了基本覆盖全国的天然气管网。管道防腐蚀技术在今后的社会发展中起着更为重要的作用，是保证管道运输正常运行的重要措施，因此，必须加强发展用于外防腐涂层和内涂层的新材料开放，以及新设备、新技术的研究，以满足天然气管道建设的快速发展的要求。

参考文献：

[1]胡士信.国内管道防腐层技术现状及差距[J].防腐保温技术，2005.

[2]李远利.管道防腐涂层新发展[J].涂料工业，2007.

[3]李金梅.油田管道防腐技术[J].防腐保温技术，2006.