天然氣儲運(yùn)中的管道防腐問題

肖 偉

（中國石化新疆煤制天然氣外輸管道有限責(zé)任公司湖廣分公司，湖南 長沙 410000）

天然氣作為現(xiàn)代社會群眾生活與企業(yè)生產(chǎn)中極為重要的資源類型，對其進(jìn)行生產(chǎn)與輸送就尤其需要注重工作效率與質(zhì)量，從而確保資源供應(yīng)的可靠性。就天然氣儲運(yùn)中的管道來說，由于其所處的運(yùn)輸環(huán)境惡劣、施工環(huán)境復(fù)雜，加上天然氣管道自身的因素、防腐措施不當(dāng)?shù)扔绊?，?dǎo)致管道極易被腐蝕，因此如何就此做好防腐工作，值得思考。

1 導(dǎo)致天然氣運(yùn)輸管道被腐蝕的因素

1.1 運(yùn)輸環(huán)境惡劣

由于天然氣的分布往往在遠(yuǎn)離城區(qū)的偏遠(yuǎn)山區(qū)等位置，因此其開采與輸送都往往會在相對復(fù)雜、惡劣的地理環(huán)境中完成，這就使得天然氣運(yùn)輸管道會不可避免地受到外部自然環(huán)境的威脅。例如，大氣中含有大量含氧化物質(zhì)，它可以和管道內(nèi)所運(yùn)輸?shù)牟牧习l(fā)生氧化還原反應(yīng)，這就使得管道被腐蝕，管道內(nèi)的恒溫材料也會因此受到不利影響[1-5]。

1.2 施工環(huán)境復(fù)雜

因?yàn)樘烊粴馐┕ぬ幵诘匦屋^為復(fù)雜、氣候相對多變的地區(qū)，因此天然氣運(yùn)輸管道也就因此受到一定影響。除此之外，施工現(xiàn)場內(nèi)的人文環(huán)境——包括施工材料的堆放區(qū)條件、以及施工現(xiàn)場的技術(shù)選擇與員工分配也會與天然氣運(yùn)輸管道質(zhì)量有著緊密聯(lián)系。

1.3 天然氣管道自身的因素

天然氣運(yùn)輸管道質(zhì)量盡管會受多種外部要素影響，但其本身的質(zhì)量卻是決定性的影響因素。首先，它和其他材料不同，其氧化性較強(qiáng)，因此極易與管道內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行還原反應(yīng)，且現(xiàn)在許多天然氣被開采出來，自帶多種化學(xué)元素，其彼此之間也存在一定的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，這就會對運(yùn)輸管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成影響。此外，現(xiàn)在某些管道生產(chǎn)商為追求經(jīng)濟(jì)效益、盲目降低成本，錯誤選擇不合理材料與技術(shù)，使其最終產(chǎn)出的管道設(shè)備質(zhì)量嚴(yán)重偏低，在遠(yuǎn)距離天然氣運(yùn)輸過程中出現(xiàn)嚴(yán)重被腐蝕的問題。

1.4 防腐措施的不當(dāng)

事實(shí)證明，現(xiàn)在許多天然氣運(yùn)輸管道出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象，其原因都表現(xiàn)在防腐層失效方面。一般來說，防腐層是借助物理效應(yīng)與管道融合在一起的，但在輸送天然氣的過程中，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致防腐層與管道內(nèi)壁彼此分離，最終使得天然氣與其內(nèi)壁直接接觸，形成一定的腐蝕效應(yīng)。而一旦腐蝕現(xiàn)象加劇，就會使得管道發(fā)生穿孔問題，造成更為嚴(yán)重的天然氣泄漏等后果。和現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國家相比，我國的天然氣運(yùn)輸管道防腐技術(shù)尚且處于較低的水平。這一定程度上源于用于防腐的涂層經(jīng)濟(jì)成本太高，且其質(zhì)量具有一定的不穩(wěn)定性。

2 防止管道腐蝕的措施

2.1 利用防腐涂層進(jìn)行管道防腐處理

由于天然氣運(yùn)輸管道的防腐處理本身具有一定的專業(yè)性與復(fù)雜性，因此防腐作業(yè)必須有專業(yè)技術(shù)支撐。當(dāng)前，國內(nèi)對天然氣管道進(jìn)行防腐處理，最基本的策略就是在管道內(nèi)壁涂上防腐涂層，事實(shí)證明，采取該方法用于管道防腐具有極其直觀的效果和重要作用。當(dāng)前，國內(nèi)常見的防腐涂層當(dāng)屬三層聚乙烯防腐的材料，其市場推廣程度也是極高的。同時(shí)，新研發(fā)的雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層技術(shù)借助在管道外部進(jìn)行防腐處理的思路，也起到了較好的管道防腐功能。而在運(yùn)用這些防腐層提升管道質(zhì)量的過程中，不僅要確保其與管道進(jìn)行緊密融合，還要對涂層本身的抗腐蝕水平及生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

2.2 防止天然氣與管道防腐涂層的化學(xué)反應(yīng)

利用防腐涂層是防腐作業(yè)的基本手段，此時(shí)要確保涂層與管道緊密貼合，也要注意防止天然氣與防腐涂層之間出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。事實(shí)上，防腐材料使用陰極電機(jī)保護(hù)結(jié)合涂層防護(hù)，也就是采用電化學(xué)腐蝕的操作原理，在電極的陰極位置發(fā)生氧化反應(yīng)，以免對管道材料形成腐蝕，從而能夠進(jìn)一步提升運(yùn)輸管道的儲運(yùn)效果。正是這種電化學(xué)保護(hù)效應(yīng)的發(fā)揮，使得管道防腐取得了一定的成效，并且避免了天然氣直接與管道進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，排除了天然氣本身的對管道質(zhì)量的威脅。

2.3 管道內(nèi)部防腐蝕方法的應(yīng)用

天然氣儲運(yùn)管道的腐蝕中，管道內(nèi)部的腐蝕情況要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比管道外部的腐蝕情況嚴(yán)重的多，管道的內(nèi)部部分在接觸天然氣時(shí)，會與天然氣中含有的腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，這就會對管道內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)造成不可修復(fù)的損壞，嚴(yán)重的話，可能會導(dǎo)致天然氣儲運(yùn)管道的炸裂，所以針對這種情況，要著重注意天然氣儲運(yùn)管道內(nèi)部的防腐蝕力度，為了防止管道內(nèi)部的腐蝕，可以采用由西南天然氣田分公司研制的新型管道緩蝕劑，這種新型的緩蝕劑經(jīng)過實(shí)踐證明，對現(xiàn)在管道內(nèi)部的腐蝕情況有著非常顯著的效果，能夠及時(shí)有效的防止管道內(nèi)部的腐蝕，降低管道內(nèi)部的腐蝕速度，在管道的防腐蝕中起到了十分顯著的作用。

2.4 其他的管道防腐蝕方法

除了以上幾種極為常見的管道防腐蝕方法之外，由于天然氣運(yùn)輸管道極易受多種因素威脅而出現(xiàn)被腐蝕問題，相關(guān)工作人員就需要采取更多元的方法進(jìn)行防腐處理。例如，在前期的管道生產(chǎn)過程中，要注意材料的科學(xué)選擇與嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)，以免劣質(zhì)材料進(jìn)入生產(chǎn)車間。此外，因?yàn)楣艿涝趯?shí)際鋪設(shè)時(shí)，其埋深較深，給后期的管道養(yǎng)護(hù)維修造成了一定的困難，這就要求施工單位提前考慮好管道運(yùn)輸時(shí)可能發(fā)生的意外狀況，在管道建設(shè)時(shí)要選擇一些材料好的管道來鋪設(shè)。而在管道的長期使用過程中，因?yàn)檫\(yùn)輸天然氣時(shí)管道內(nèi)部會承受較大的壓力，為了防止壓力過大而造成的管道破裂情況的發(fā)生，在管道材料的選擇中所選擇的管道材料也應(yīng)該具備韌性與強(qiáng)度。

3 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對天然氣儲運(yùn)中的管道防腐問題的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要在天然氣運(yùn)輸管道出現(xiàn)的不足——例如管道使用的材料不達(dá)標(biāo)、防腐技術(shù)落后基礎(chǔ)上，提出科學(xué)的防治管道腐蝕的措施，利用防腐涂層進(jìn)行管道防腐處理，運(yùn)用管道內(nèi)部防腐蝕方法以及其他相關(guān)的管道防腐蝕方法，防止天然氣與管道防腐涂層的化學(xué)反應(yīng)。