探究天然气管道防腐蚀的方法

探究天然气管道防腐蚀的方法

魏国栋

中国石化天然气分公司重庆天然气销售中心， 重庆 400020

【摘要】天然气管道建设对城市的全面发展具有非常重要的作用，不仅可以有效减少化石能源资源的消耗，降低二氧化碳排放量，也能够实现集中供应，确保资源利用效率显著提高。在天然气管道建设中要高度重视防腐蚀工作，采取多样化措施有效延长管道的使用寿命，营造安全、高效的天然气运输环境。本文对天然气管道腐蚀的主要原因进行分析，介绍相应的管道防腐蚀措施，确保天然气管道安全稳定运行。

【关键词】天然气；管道；防腐蚀；方法

天然气作为城乡居民的重要天然气，需求量显著增加，天然气行业的高速发展也对天然气管道设施建设提出了更高要求，因此要高度重视天然气管道施工质量采取多样化措施，保证天然气管线的稳定运行。天然气管道防腐蚀非常关键，一旦出现管道腐蚀的问题必然会引发天然气泄漏爆炸等严重后果危害周边居民的身体健康和生态环境。因此施工人员应该采取科学高效的防腐蚀措施，保障天然气管道系统的安全性，避免腐蚀现象的发生，确保天然气管道运输更加安全高效。

一、天然气管道腐蚀的主要因素

（一）外界因素 在天然气管道施工建设中涉及很多复杂环境，大部分管道深埋在地下，受到空气、雨水、土壤等因素的侵扰很容易发生氧化反应，对管道造成一定的腐蚀效果^[1]。随着生态环境污染问题十分严重，雨水、河流都呈现出酸性特点，对天然气管道的腐蚀作用非常显著。大部分的天然气管道属于金属材料，受到化学腐蚀会缩短整体使用寿命，甚至会直接破坏管道结构，给天然气管道的安全运行造成威胁。

（二）内在因素 在天然气管道施工设计中很容易出现各种施工问题和质量问题，例如在天然气管道施工期间因为设计规划不合理、资金落实不到位、没有充分考虑施工现场条件等，很可能导致天然气管道的设计达不到预期要求，使得防腐层被破坏，给管道的正常运行造成了恶劣影响。天然气管道腐蚀很可能引发管道爆裂，造成管线报废，给企业造成巨大的损失。

（三）生产运行 天然气管道生产运行中防腐工作非常关键，由于天然气管道承担着天然气输送的重要职能，因此要对管道的腐蚀情况进行日常监测，有效减少天然气堵塞等情况。在社会经济高速发展的背景下，电气、铁路、建筑施工层出不穷，很可能造成地下的管道被破坏，大量杂散电流会直接影响管道内部电流保护的效果，因此管道企业必须要加强对管线的监测，并且与铁路部门建设部门主动沟通交流，加强日常的监督管理，解决电流干扰问题。

二、天然气管道防腐蚀保护措施

（一）保护极化电流 利用外部直流电可以获得阴极极化电流，从而有效避免金属受到腐蚀等问题，无须直流电流即可有效起到防腐蚀效果，在偏远地区或无电地区也能够正常使用。保护极化电流不具备较高的电压驱动力，使用范围具有明显的局限性，不会对周围金属设施造成干扰。虽然阳极比较多，但电流分布更加的均匀，阳极重量较高，在很大程度上都会导致结构重量变大，保护极化电流无须过多的资金投入、操作简单，也不需人工维护，有效降低了施工成本。如果有条件的地区还可以通过外加电流保护的方法，有效避免腐蚀问题，利用外部直流电流的负极在运输管道上连接，保证正极与阳极相连，显著增强电流保护的水平^[2]。要注意避免出现过度保护等问题，需要长时间投入保护电流，无法均匀分布，一旦所处环境情况恶劣很可能造成极大的破坏。

（二）牺牲阳极的阴极保护措施 阴极保护通过不同金属电极之间的电位差，利用电化学原理可以实现保护效果，一旦钢铁管道与电位更负的金属电极连接时两者处于同一电解质溶液之中，电位更负的金属极作为阳极会在腐蚀过程中向管道生成阴极保护电流。常用的电流包括镁和镁合金、锌及锌合金、铝合金等不同材料。在阴极保护中转到阴极保护，电位需要以-850mv（CES），极限保护的电位比不能比-1200mv更负，对于高强度的钢或者耐腐蚀和金刚极限保护电位需要根据不同的氢电位加以判断。

（三）新型管道材料的研发 传统的天然气管道材料大部分为金属材料，很容易受到外界环境的影响而产生腐蚀效果。随着对天然气管道防腐蚀的深入研究，各种新型材料层出不穷，其中非金属管道材料不仅结实耐用，安全可靠，抗腐蚀性能强，无须阴极防护即可达到良好的防腐蚀效果，显著降低了工程施工成本，优化了施工工序。这些新型非金属材料的使用寿命长达三十多年，为天然气管道运输提供了重要的安全保障，可以降低输送阻力，安装造价更方便。

（四）涂防腐涂层 在天然气开采中含有大量的酸性物质和水分，会导致管道产生腐蚀问题，为了有效减少天然气对管道的腐蚀情况，降低运输成本，要主动地做好防腐涂层工作，通过对管道内壁涂抹防护液体，既能够有效降低管道输送阻力，也可以提高天然气管道内壁的防腐蚀性能。大部分的防腐材料涂层都无法同时满足防腐蚀效果，防护金属或者美观大气等多重目标，因此在涂防腐层时需要选择不同性能的涂料逐层涂抹。一般来说，面漆、底漆和中漆都要进行一次或多次涂抹，确保材料的防护性能，既可以有效提高天然气管道防腐蚀质量，也能够节约成本。在防腐涂层选择时要充分考虑管道的实际用途，并且将材料涂抹在管道内壁，保障天然气的稳定运输。为了避免在运输过程中发生涂料脱落问题，则需要尽量选择具有较强附着力的涂层材料

^[3]。涂层材料选择要具备较强的绝缘性隔水性和无污染性，这种材料不仅绝缘性能良好，还可以有效避免细菌侵蚀植物根茎的穿透，价格十分优惠，但这种涂层材料的机械强度大，无法适应较大温差。PE2层结构具有较高的绝缘性和机械强度，吸水性较低，能够有效防止磨损或者细菌侵蚀，但无法在阳光下长时间裸露，否则会引发老化问题。PE3层结构通过利用环氧粉末与高密度聚乙烯具有较强的机械性能，防腐蚀性能和粘附性能，但是成本较高，需要根据实际的情况加以选择，在涂层涂覆之前首先要将管道内部进行全面清理，并且对输送管道进行喷砂除锈处理，在管道口升温处理时，要保证受热均匀，确保受热温度符合要求。

三、结束语

天然气管道防腐蚀工作非常地关键，在天然气不断发展的背景下需要深入地研究防腐蚀性质，针对不同的腐蚀原因进行分析和判断，结合周围地质环境等条件选择合理的防腐蚀措施，通过综合的防腐蚀技术确保天然气管道运输的完整性、安全性。

参考文献

[1]林焕明,李清亮,吴振宙,等.天然气集输管道的腐蚀机理及防腐蚀技术研究[J].当代化工,2021,50(12):2849-2852.

[2]成行荣,刘桥,张兴旭,等.天然气集输管道的腐蚀机理及防腐蚀技术研究[J].冶金与材料,2020,40(02):53+55.

[3]白坤.油田天然气管道检测及管道的防腐蚀控制策略[J].全面腐蚀控制,2021,35(04):92-93.