天然氣長輸管道防腐層及陰極保護(hù)技術(shù)中存在的問題及解決措施

胡 錚

（大慶油田工程項(xiàng)目管理有限公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

天然氣從生產(chǎn)到使用過程中都在密閉管道中運(yùn)輸，長輸管道是連接氣體凈化處理廠與城市之間的輸氣管道，由于輸送距離較長，輸送過程要經(jīng)過不同的地形地貌，對輸送管道的防腐質(zhì)量是個(gè)考驗(yàn)。利用陰極保護(hù)技術(shù)對輸送管道進(jìn)行防腐處理，是保證管道正常運(yùn)行的重要措施。

1 天然氣長輸管道防腐層和陰極保護(hù)技術(shù)中存在的問題

1.1 天然氣長輸管道發(fā)生腐蝕的原因

首先是材料和工藝因素。由于傳輸管道制造所需的材料通常是鋼材，其成分主要是各種金屬物質(zhì)，在一定的溫度和濕度環(huán)境中容易出現(xiàn)腐蝕問題。一般采取微晶結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行鋼管的制作，該工藝對材質(zhì)有著較高的要求，如果鋼材表面存在缺陷，使用一段時(shí)間后容易發(fā)生腐蝕開裂。其次是埋地隱患。一方面管道成分為金屬物質(zhì)，存在各種電化學(xué)特性，土壤所具備的物化屬性也較不均勻，金屬的電化學(xué)特性為土壤腐蝕奠定了環(huán)境基礎(chǔ)[1]。另一方面，在細(xì)菌作用下，電極反應(yīng)會使得鐵跟硫酸鹽轉(zhuǎn)化為氫。同時(shí)，土壤中存在電流的影響會加快腐蝕。最后，防護(hù)效果不夠理想。通常管道保護(hù)采用陰極保護(hù)模式和防腐蝕覆蓋層兩種模式，技術(shù)關(guān)鍵是對存在干擾的因素進(jìn)行排除，實(shí)現(xiàn)最佳的防腐效果。

1.2 陰極保護(hù)技術(shù)分析

長輸天然氣管道通常采用埋地模式進(jìn)行鋪設(shè)，容易受到外部環(huán)境的影響，對防腐措施提出了很高的要求。陰極保護(hù)技術(shù)就是當(dāng)前使用較多的措施，其存在電化學(xué)性的特點(diǎn)，以傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)新而成，誕生出了多種模式，都有效提升了防腐性能。

2 長輸天然氣管道防腐層和陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 天然氣管道防腐層的防護(hù)措施

首先是地上跨越處防腐層的防護(hù)。在進(jìn)行管道防腐層的修復(fù)時(shí)，要對管道的運(yùn)行情況進(jìn)行評估，制定出具有針對性的修復(fù)方案。在進(jìn)行管線檢測過程中要利用鋼線刷將防腐層進(jìn)行清除，完后開展修復(fù)，進(jìn)行總干膜的涂刷，厚度要超過140μm，從而有效提升管線的防腐性能。其次是增加深埋處管道防腐層的防護(hù)技術(shù)。在管線運(yùn)行故障檢測過程中，通常利用目測跟電火花檢漏結(jié)合的方式進(jìn)行防腐層的修復(fù)。先進(jìn)行除銹，然后利用無溶劑液態(tài)環(huán)氧涂料進(jìn)行修復(fù)；再次，深埋達(dá)到設(shè)計(jì)要求位置的防護(hù)技術(shù)。對于腐蝕程度較低的管道可以利用地面防腐層檢漏儀進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)異常，則進(jìn)行開挖修補(bǔ)，保證修復(fù)效果符合設(shè)計(jì)需求；第四，合理選擇使用防腐涂層。作為最主要的防腐方法，外防腐涂層是在鋼管跟腐蝕性介質(zhì)之間設(shè)立絕緣隔離層，避免兩者之間的接觸，從而達(dá)到防止電化學(xué)腐蝕的效果。外防腐層具有較好的電絕緣性和放水屏障性，要選擇合適的涂覆方法，避免對管道性能造成影響[2]；最后，要做好并聯(lián)防護(hù)工作。在使用陰極保護(hù)法時(shí)，先要將管道跟外界電絕緣，為陰極保護(hù)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，要及時(shí)開展陰極保護(hù)措施避免出現(xiàn)涂層穿孔現(xiàn)象。防腐涂層能夠有效的保護(hù)管道外幣，要對破損處進(jìn)行及時(shí)的處理，針對整體管道應(yīng)用陰極保護(hù)措施，合理使用防腐涂層你能夠保證管道保護(hù)發(fā)揮最好的效果。

2.2 陰極保護(hù)技術(shù)

首先要做好陰極保護(hù)站的防護(hù)工作，在進(jìn)行輸氣管線的管理過程中要恢復(fù)輸氣管線陰極保護(hù)措施，對防腐層進(jìn)行修復(fù)。輸氣管線自身擁有的防腐層通常會暴露在外部環(huán)境中，管線也會受到外部的侵蝕，所以要利用陰極保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)抵御腐蝕的效果，如果缺少電源裝置，可以利用蓄電池實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。其次，犧牲陽極保護(hù)技術(shù)。土壤中犧牲陽極回避金屬材料具有更高的活性，在跟體電連接后會將腐蝕溶解，產(chǎn)生大量的電子，電子在被保護(hù)體表面產(chǎn)生陰極還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對陰極的保護(hù)。再次，外加電流陰極保護(hù)技術(shù)。通過導(dǎo)線將金屬結(jié)構(gòu)跟直流電源負(fù)極連接到一起，輔助陽極跟電源正極連接，電子會向陰極表面流動(dòng)，也就是被保護(hù)的管道。當(dāng)電子無法跟溶液中的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)時(shí)，會在陰極表面急劇，電極電位向著負(fù)方向移動(dòng)，產(chǎn)生陰極極化，電子釋放受到影響。當(dāng)陰極電流不斷增大時(shí)，電子數(shù)量不斷增多，在金屬表層形成的電極電位負(fù)值增高，陽極產(chǎn)生電子的能力降低。當(dāng)陰極極化到達(dá)一定程度是，會產(chǎn)生等電位的情況，使得電池腐蝕作用停止。

3 結(jié)語

當(dāng)前我們國家天然氣使用量不斷增加，需要大量的長輸管道進(jìn)行運(yùn)輸，在管線建設(shè)過程中需要加強(qiáng)防腐工作，避免其出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題造成人身安全事故，保證天然氣能源的有效利用，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力。