长输天然气管道质量控制与应用

长输天然气管道质量控制与应用

孟宇飞,王峰,赵建芯

中国石油化工股份有限公司天然气榆济管道分公司 山东省济南市 250000

摘要：现阶段，我国天然气能源的市场需求量不断增大，进一步促进了我国管道运输事业的发展，当前我国对于长输天然气管道的防腐技术有了新的突破，为了防止天然气管道腐蚀，需要从源头上采取技术措施，综合运用涂层保护、电化学保护和结构腐蚀控制等技术措施，可以有效防止或减少腐蚀损害。基于此，本文对长输天然气管道腐蚀因素以及长输天然气管道质量控制与应用进行了分析。

关键词：长输天然气管道；腐蚀因素；措施

1 长输天然气管道腐蚀因素分析

1.1 介质因素

天然气介质中的游离水和酸是管道腐蚀的主要原因。酸主要是二氧化碳和硫化氢。在流体输送过程中，当流体温度降低时，流体中包含的水逐渐降低，流体输送游离水，游离水逐渐积聚在管道的下部区域。同时，碳酸是最弱的酸之一。如果我们比较弱酸和强酸，我们发现当金属被强酸腐蚀时，产生的腐蚀产物膜相对致密，因此可以为管道金属提供一些保护，而弱酸也会产生腐蚀产物膜，但其密度相对较低，不能为管道金属提供足够的保护。弱酸对管道金属相对危险。至于硫化氢，气体介质中的硫化氢毒性更大，导致腐蚀行为，可分为两大类。首先，溶解在开放水中的硫化氢会导致管道的化学腐蚀。在存在硫化氢和二氧化碳的情况下，腐蚀行为是协同的，并导致金属腐蚀速率显著增加。其次，硫化氢的存在会导致管道焊接接头处的氢脆化，从而显著降低管道金属的强度。此外，管道在相对较高的温度下开始，化学反应与温度密切相关。当温度逐渐升高时，化学反应速率也增加，因此，管道开始时的腐蚀速率相对较快。

1.2 土壤化学因素

土壤中含有多种化学品，尽管我们的大多数管道都有外部防腐保护，但外壁的腐蚀率将不可避免地增加，因为防腐保护很容易损坏，金属铅和化学品之间会直接接触。另一方面，中国的一些管道防腐保护相对较差，长时间运行后，防腐和管道主体彼此分离，导致土壤中的水分和化学物质进入管道主体和防腐之间，这是管道易受外部腐蚀问题影响的主要原因。土壤中化学物质的含量是复杂的，不同类型区域的化学物质性质和含量差异很大。因此，中国不同地区管道的土壤腐蚀问题可能在一定程度上有所不同，提高防腐层的有效性是防止管道严重外部腐蚀问题的重要措施。

2 长输天然气管道质量控制与应用

2.1 阴极保护技术

电化学腐蚀对于管道本体的危害相对较大，且引起管道电化学腐蚀行为的因素相对较多，单纯的物理保护措施难以解决电化学腐蚀问题，因此，需要从电化学的角度出发，对管道施加一定的保护措施。首先，在管道投产运行以后，需要定期对管道沿线的情况进行调研，检测不同区域杂散电流的分布情况以及土壤电位的分布情况，如果某些区域杂散电流的密度相对较大，则可以在这些位置处安装排流桩，进而可以将杂散电流导入地层中，防止杂散电流在管道金属位置处聚集；其次，需要引入阴极保护的措施，阴极保护属于一种常见的电化学保护措施，该种类型的措施已经在我国部分管道中得到了成功应用。从使用原理的角度出发，阴极保护既可以防止出现严重的电化学腐蚀问题，又可以防止出现化学腐蚀问题，在管道距离相对较短的前提下，可以使用外加电流的阴极保护措施，在管道距离相对较长的前提下，可以采用牺牲阳极的保护措施，在阴极保护装置使用一段时间后，受多种类型因素的影响，保护电位可能会出现失效的问题，因此，工作人员需要定期对阴极保护措施进行全面的检查，如果发现保护电位和保护电流存在不合理的问题，则需要对设备参数进行合理的调整，以此使得该种保护措施可以充分发挥作用。

2.2 涂层保护

随着天然气管道腐蚀的加剧，使用涂层保护已成为保护长输天然气管道的有效手段。涂层保护技术既可以防止腐蚀，同时还可以使管道具有良好的抗老化性能。 首先，涂层保护技术可以有效阻止腐蚀的发生。涂层保护技术采用了一种优质的导电填料，可以防止腐蚀剂的渗入，从而降低管道的腐蚀率。此外，涂层保护技术还可以保护管道免受温度变化和外界环境污染的影响，从而延长管道的使用寿命。 其次，涂层保护技术也可以使管道具有良好的抗老化性能。涂层保护技术采用的导电填料可以抵抗外界的紫外线和化学物质的腐蚀，从而使管道具有良好的抗老化性能。此外，涂层保护技术还可以抵抗由温度变化而引起的腐蚀，从而使管道具有更好的抗老化性能。 总之，涂层保护技术是一种有效的保护长输天然气管道的手段，可以有效阻止腐蚀的发生，同时也可以使管道具有良好的抗老化性能。因此，涂层保护技术是保护长输天然气管道的有效手段。

2.3 合理进行放空作业及检维修

放空作业以及检维修作业是管道运行管理的重要组成部分，在对管道进行管理的过程中，需要根据管道运行的实际情况，由生产运行部门进行统筹安排，做好放空作业以及检维修作业的规划，合理安排作业时间，同时，在开展放空作业以及检维修作业的过程中，也需要由相关工作人员对耗散量进行准确的计算，以此对管道输差进行全面的控制。对于管道沿线的温度变送器和压力变送器而言，在使用一段时间以后需要进行全面的检查，通过与正常运行的变送器进行对比，以此确定变送器中是否存在故障，在对变送器进行操作的过程中，需要保障操作程序的合理性以及正确性，对于温度变送器而言，工作人员还需要定期对其内部的导热油进行检查，查看导热油是否变质，以及导热油中是否存在杂质，如果存在问题，则需要立即对导热油进行更换，以此防止出现温度传输滞后问题。

2.4 使用二氧化碳气体保护焊接

在长输天然气管道腐蚀防护措施研究中，二氧化碳气体保护焊接是一种有效的手段。主要原理是，在焊接时，将碳气体用作保护气体，将空气中的氧气排出，从而达到防止金属的腐蚀。这种技术可以有效的防止焊接时金属的腐蚀，确保焊接部位的完整性和强度。在使用二氧化碳气体保护焊接时，首先要准备好所需的基础设备，如二氧化碳气体保护焊炉，焊接电极，焊接材料等。然后，在焊接时，将碳气体作为保护气体，将空气中的氧气排出，从而达到防止金属的腐蚀。最后，可以用清洁的布和清洗剂擦拭焊接部位，以除去焊接烟雾，确保焊接部位的完整性和强度。总之，二氧化碳气体保护焊接是一种有效的长输天然气管道腐蚀防护技术，具有良好的效果。

2.5 强化人员管理

对人员进行全面的培训以及管理也是对输差进行控制的重要措施。首先，需要对巡检人员进行全面的培训，使得巡检人员的专业性以及责任意识得到全面提升，在开展巡检工作的过程中，可以及时发现管道本体以及附件设备的泄漏问题，并及时处理，防止泄漏问题引发管道输差；其次，对设备操作人员进行培训，使得阀门操作水平得到全面提升；最后，需要充分重视数据统计工作，对统计数据进行及时的检查和分析，防止出现数据统计误差，避免因数据统计引发计量误差问题。

3 结束语

天然气管道腐蚀的主要因素是环境因素和材料因素，包括气温、PH值、湿度、土壤组成、气体组成等，以及管道材料的类型、化学成分和结构等。为了防止天然气管道腐蚀，可以采取一系列措施，如选择合适的管道材料，定期检查管道环境，安装抗腐蚀设备，采取防腐涂料和阴极保护等。通过采取有效的防护措施，可以有效地防止天然气管道腐蚀，从而保护管道的安全运行。

参考文献：

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