論天然氣長(zhǎng)輸管線防腐對(duì)策

馮仁強(qiáng)

（博思特能源裝備（天津）股份有限公司，天津 301700）

1 引言

天然氣對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源支撐作用越來越明顯。因?yàn)槲覈?guó)境內(nèi)天然氣礦藏分布存在有較大的偏重性，導(dǎo)致了天然氣長(zhǎng)距離管路輸送成為了應(yīng)對(duì)此不利狀況的主要措施。在天然氣長(zhǎng)距離輸送管路的敷設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)工作中，強(qiáng)化對(duì)輸氣管路的防腐工作是其業(yè)內(nèi)工作的主要內(nèi)容?，F(xiàn)實(shí)國(guó)內(nèi)所選用的輸送天然氣管路多為鋼制螺旋焊接類型。選取大直徑的鋼管來輸送天然氣系經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的傳輸手段。天然氣屬于一類氣態(tài)的有機(jī)烴類混合物。一般將其輸送管路進(jìn)行地下鋪設(shè)。因?yàn)檩敋夤艿浪?jīng)歷的地域土壤性質(zhì)有很大的區(qū)別，其對(duì)輸氣管線的腐蝕效果亦各有不同。故需因地制宜地進(jìn)行管道防腐。

2 長(zhǎng)距離輸送天然氣管路的防腐手段

對(duì)天然氣輸送管路具有腐蝕性能的成分有好多種，腐蝕性能比較強(qiáng)的物質(zhì)有H2O汽、酸性成分和土壤中其他腐蝕成分。在此，重點(diǎn)針對(duì)如下幾項(xiàng)要素闡釋一下輸送天然氣管路的防腐策略：

2.1 H2O汽腐蝕的預(yù)防策略

水蒸汽對(duì)輸送天然氣管路的腐蝕效應(yīng)，基本是由于水蒸氣中的H+和氫氧根離子和管道金屬本體發(fā)生氧化反應(yīng)，由此給金屬管道帶來腐蝕侵害。此類液相的酸堿物質(zhì)給金屬材質(zhì)管道帶來的腐蝕效應(yīng)很激烈。然而，此種形態(tài)的腐蝕程度一般較輕，并且可以及時(shí)查覺到而迅速采取防范手段加以處置。因此，為防范水汽腐蝕，我們經(jīng)常選取的辦法為在管道表面層數(shù)次重復(fù)涂刷防銹漆料，且同時(shí)運(yùn)用金屬電防護(hù)的措施將管道壁表面構(gòu)建一層防護(hù)膜。此為現(xiàn)實(shí)該類輸氣管路防范水汽腐蝕極為普遍的辦法。其防護(hù)涂層基本包含金屬涂層、磷化涂層和有機(jī)化合物涂層。在這些涂層類型中，有機(jī)化合物涂層是最為普通的，因?yàn)槠渚邆浜芨叩慕?jīng)濟(jì)價(jià)值性。美國(guó)相關(guān)金屬管路防腐行業(yè)組織對(duì)管路外表面金屬防護(hù)層的性能要求基本涵蓋如下幾項(xiàng)內(nèi)容：（1）具備很強(qiáng)的電絕緣性能，可以完全地遮擋水汽；（2）可以較高強(qiáng)度地粘附在金屬管道的內(nèi)外壁表面；（3）不可能給管道材質(zhì)品質(zhì)造成不利作用；（4）在搬運(yùn)、儲(chǔ)存過程中不受損失；（5）它的絕緣電阻值可以維持平穩(wěn)而不易波動(dòng)；（6）具備很大的抵抗剝離性能，可以充分抑制化學(xué)物質(zhì)的侵害；（7）物理性質(zhì)穩(wěn)固，不可能造成對(duì)環(huán)境的侵害；（8）在倒運(yùn)、儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中不可能發(fā)生降解、老化等成分變化。

2.2 酸性化合物腐蝕的防護(hù)手段

酸性化合物對(duì)天然氣輸送管路的腐蝕效應(yīng)，其基本是由于存在于大氣中的非金屬氧化物成分SO2，尤其是在重工業(yè)比較發(fā)達(dá)的區(qū)域，因?yàn)楣I(yè)廢氣大幅度排放，給設(shè)置于當(dāng)?shù)貐^(qū)域的天然氣管路造成很大程度的酸性腐蝕。通過實(shí)際測(cè)驗(yàn)可知，其對(duì)金屬管路腐蝕的速度和強(qiáng)度與本區(qū)域大氣中二氧化硫濃度呈正比例關(guān)系。酸性化合物對(duì)天然氣輸送管路的腐蝕速度較其它腐蝕類型是比較快的。就這一形態(tài)的腐蝕而言，適宜選取在輸氣管路鋪設(shè)之前即實(shí)施除銹過程，數(shù)次重復(fù)涂刷防銹漆涂料，且在管道外皮包裹專用纖維布的模式給予妥善處理。

2.3 土壤成分腐蝕的防護(hù)策略

因?yàn)檩斔吞烊粴夤苈肥卿佋O(shè)在地下的，所以，土壤中化學(xué)成分給輸氣金屬管路造成的腐蝕作用是我們必須給予高度重視的。地下土層能夠給輸氣管路造成腐蝕的成分是多種類型的，其中重點(diǎn)是產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕過程、零散原電池腐蝕和細(xì)小生物腐蝕等三個(gè)類型。如下將此三個(gè)類型腐蝕做一下詳細(xì)闡釋：（1）電化學(xué)腐蝕。存在于土壤里的水分中溶解有相當(dāng)量的無機(jī)鹽導(dǎo)致土壤變成了富有導(dǎo)電性能的電解液，其中必然存在一定程度的電子流動(dòng)，進(jìn)而使土壤具備了對(duì)金屬的腐蝕性能。（2）零散原電池腐蝕。此為地面上各類功能電器的漏電設(shè)施和接地模式的設(shè)置，在地下土層中可造成程度不同的微電池電流。其對(duì)金屬輸氣管路的電流腐蝕基本可分為直流微小原電池腐蝕及交流微小原電池腐蝕兩個(gè)類型。其對(duì)金屬輸氣管路的腐蝕盡管強(qiáng)度不大，然而腐蝕的密集度還是蠻高的。（3）細(xì)小生物腐蝕。因?yàn)樵诓糠滞寥乐写嬗械难鯕饬肯鄬?duì)不足，導(dǎo)致其中的微生物細(xì)菌亦參與到對(duì)金屬管道的腐蝕過程中。

因?yàn)榍笆龅叵峦翆咏o金屬輸氣管路造成腐蝕過程的多樣性，現(xiàn)階段我國(guó)業(yè)內(nèi)一般選取各類防腐方式綜合運(yùn)用。在此針對(duì)各類腐蝕過程做詳細(xì)介紹：（1）涂層保護(hù)。長(zhǎng)距離天然氣輸送管路的外涂防腐層設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)程：第一，技術(shù)成熟型強(qiáng)，防腐效果佳，擁有足夠的韌性及絕緣功能，防水滲透能力強(qiáng)，抑制陰極剝離品質(zhì)佳，抑制植物根系嵌入、細(xì)小生物侵蝕能力強(qiáng)，和金屬管路粘附強(qiáng)度大，便于修補(bǔ)和調(diào)理等；第二，經(jīng)濟(jì)適用，不但可實(shí)現(xiàn)預(yù)防金屬腐蝕的目的，還可大幅度地減小工程投資；第三，可以圓滿地達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，滿足工藝運(yùn)行的需求。（2）是電化學(xué)保護(hù)。電保護(hù)法可分為陰極保護(hù)法與陽極保護(hù)兩個(gè)方面。一方面，陰極保護(hù)法是在金屬表面通過足夠的陰極電流，使金屬表面陰極極化，減小或消除造成鋼質(zhì)管道土壤腐蝕的各種原電池的電極電位差，使腐蝕電流趨于零，從而有效防止管道腐蝕。（3）雜散電流排流保護(hù)。天然氣長(zhǎng)輸管道沿線與高壓輸電線路近距離平行時(shí)，高壓輸電線、電氣化鐵路會(huì)對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管線造成干擾，加劇管道的腐蝕，所以，天然氣長(zhǎng)輸管線應(yīng)當(dāng)盡可能的遠(yuǎn)離交、直流干擾源。

結(jié)語

通過上述分析論述，我們可以看到，加強(qiáng)對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管線的防腐工作具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。由于受到當(dāng)前科技發(fā)展的限制，每一項(xiàng)針對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管線的防腐技術(shù)都不能應(yīng)對(duì)所有環(huán)境，因此，我們應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境，采取不同的應(yīng)對(duì)措施，具體問題具體分析，只有這樣才能最大限度的發(fā)揮天然氣長(zhǎng)輸管線的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]趙文德.石油天然氣管道的腐蝕與防護(hù)[J].化學(xué)工程與裝備，2009（07）.

[2]唐誼平，李建新，黃子陽，王琍.長(zhǎng)輸管線外防護(hù)涂層技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].腐蝕與防護(hù)，2009（12）.

[3]劉凱，馬麗敏，陳志東，鄒德福.埋地管道的腐蝕與防護(hù)綜述[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2007（04）.