楊啟學，聞新春

（烏魯木齊泰迪安全技術(shù)有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 長輸天然氣管道造成腐蝕的原因

天然氣管道是當前運輸天然氣到城市的的主要途徑，大部分是長距離運輸。天然氣管道的材質(zhì)多為鋼制，在地下、空中運行的過程中，由于途經(jīng)不同的地質(zhì)環(huán)境、水土環(huán)境，一系列綜合因素都可造成管道腐蝕的誘因，造成一定破壞如穿孔、泄露。以下是造成管道腐蝕的原因分析。

1.1 管道內(nèi)部問題

運輸過程中管道內(nèi)壁與輸送介質(zhì)的常年無縫接觸，輸送介質(zhì)中除了純天然氣以外還包含二氧化碳[1]。硫化氫、溶解氧、水合物等一系列混合物質(zhì)，隨著運輸溫度、流速、壓力的變換，物質(zhì)發(fā)生一定程度的質(zhì)量增發(fā)附著在管道內(nèi)壁對其產(chǎn)生嚴重的腐蝕。主要原因在于：1）管道運輸過程具有運輸量大、運輸不停止、運輸距離長等特質(zhì)，依托于高溫高壓的運輸環(huán)境，而高溫高壓環(huán)境會相對激發(fā)酸性氣體的動能、活性因子，繼而加劇了管道內(nèi)壁金屬的腐蝕程度。2）在運輸過程中會產(chǎn)生或多或少的自由液相化合物，通常管道內(nèi)會形成氣體、固體物質(zhì)、液質(zhì)三種物質(zhì)共存的現(xiàn)象。三種物質(zhì)的混合流動，對管道內(nèi)壁的腐蝕率極具加重，尤其是管道彎型處發(fā)生物質(zhì)沖擊的幾率極高，使其內(nèi)壁變薄引發(fā)氣體泄漏等事故。3）混合物質(zhì)產(chǎn)生的化學腐蝕、電解質(zhì)化學腐蝕最嚴重。

1.2 管道外部因素

1.2.1 土壤腐蝕

土壤腐蝕是天然氣管道發(fā)生腐蝕的主要原因之一[2]。因天然氣管道鋪設(shè)途中與夾雜各類物質(zhì)的土壤直接性接觸，且由于地質(zhì)情況部分節(jié)點的管道金相結(jié)構(gòu)程度不盡相同，所以很容易導致出現(xiàn)腐蝕性電流與電流電解質(zhì)，長期以來即形成土壤腐蝕情況。通常來說，埋到土壤中的管道外壁都會進行相應的防腐層防腐處理，防腐層的融合可有效地避免管道外壁與土壤的直接接觸，繼而避免腐蝕情況的發(fā)生，但同時由于天然氣運輸管道是不間斷工作，外壁的防腐物質(zhì)逐漸會出現(xiàn)龜裂、脫離、被融合的情況，加上管道的建設(shè)過程中可能發(fā)生磕碰事件，因而外壁的防腐層遭到不同程度的損壞，使得土壤中的腐蝕物質(zhì)與管道外壁的直接性接觸，長期以來造成腐蝕。

1.2.2 大氣腐蝕

當天然氣運輸管道建設(shè)在中高空環(huán)境時，由于空間的壓力與空氣的稀薄度，大部分管道外壁會形成一層極薄的無法直接可視化的水膜。當這層水膜的分子厚度達到20~30 的影響范圍，即逐漸形成電化學腐蝕中所需的電解液膜。當然管道外壁如果只是產(chǎn)生了雜質(zhì)少量的水膜，一般情況下并不會造成強腐蝕性的電解化學物質(zhì)，而大氣環(huán)境中形成的水膜大部分含有水溶性的堿性氣質(zhì)、以及融入后的具腐蝕性氣體，建設(shè)在大氣環(huán)境中的管道外壁極易產(chǎn)生大氣腐蝕的情況。同時風吹雨打、烈日暴雪的自然影響因素，更加劇了管道外壁的損壞程度。

2 長輸天然氣管道防腐對策

為切實保障天然氣常年運輸?shù)陌踩⒎€(wěn)定運行，需對管道進行不定期的維護保養(yǎng)、防腐保護。目前比較常用的管道防腐方式是采用陰極保護與防腐涂層聯(lián)合共用[3]。兩種措施相比較，外防腐涂層更為經(jīng)濟性，也是市場上運用最大的防腐措施，而陰極保護則是基于外防腐涂層之上的補充完善型防腐措施。

2.1 建設(shè)初期防腐措施

“未雨綢繆”是每個技術(shù)人應當必備的意識。對天然氣運輸管道的內(nèi)壁與外壁進行防腐涂層施工，這是目前運用最廣泛的的一種保護措施。采用噴砂的方法對于管道進行涂層保護可有效解決普通材質(zhì)管道受到腐蝕的一種抵抗性強、周期長的處理方式，對管道做除銹處理所需的防腐材料應考慮當?shù)丨h(huán)境氣候因素，去除氧化表皮層，將材料表層的粗糙程度處理至標準要求時，再進行噴涂與除塵處理，有效達到長期防腐效果[3]。同時對管道各個節(jié)點的焊接處理應引起重視，確保焊接角度、焊接程度的到位，避免焊接處出現(xiàn)縫隙而造成泄漏問題，以杜絕危險事故的發(fā)生，此外在輸氣階段需時刻提高防范意識，確保輸氣現(xiàn)場的安全性。

2.2 實際操作階段的預防措施

2.2.1 失陽極造陰極的保護措施

此保護措施的實施原理較為簡易。主要在運輸管道的外壁附著一層比管道金屬因子更為活躍的金屬材料，促使管道金屬、所附著金屬材料、水蒸氣扥電解質(zhì)共同融合成原性電池，其中陽極是尤其活躍的金屬、陰極則是運輸管道，兩則共同暴露在腐蝕物質(zhì)面前，而陽極活躍金屬被持續(xù)性腐蝕，天然氣管道相對則被保護起來。在進行此項防腐措施過程中，首先根據(jù)運輸管道的所處地理環(huán)境、管道長度、管壁厚度進行分析，確?；钴S金屬材料的放置位置、用量能夠最大范圍是發(fā)揮其效用。

2.2.2 外加電源的陰極保護措施

該防護措施在運輸管道防腐蝕方面的應用情況較少，特殊環(huán)境情況下除外。從理論參考角度來說能起到一定成效，其使用方式"簡單粗暴"，通過對金屬管道外壁增加電源，以起到保護管道外壁的作用。使用較少主要因為天然氣本身即是易燃易爆物品，如果電流的設(shè)置無法確保其百分百安全、有效或發(fā)生意外時難以控制，即很大程度上出現(xiàn)爆炸的風險。同時外加電源的陰極保護措施的具體實施過程中，也需要按照管道所處環(huán)境的不同、管壁厚度等等因素確定具體設(shè)置的電流量與電壓數(shù)。相對來說，成效與綜合成本的比例略低于犧牲陽極造就陰極的防護措施。

3 結(jié)語

天然氣運輸管道發(fā)生腐蝕是相對不可避免的問題，管道的腐蝕不僅僅給天然氣公司帶來巨額損失，還直接影響群眾的人身安全與財產(chǎn)安全。那么對于天然氣運輸管道的防腐工作即應當從管道建設(shè)之初就進行。相關(guān)的技術(shù)人員與施工人員要嚴格做好管道的防腐補口表層處理工作、底漆完善工作與熱收縮帶安裝工作等主要預防措施。而在使用環(huán)節(jié)進行不定期的維護保養(yǎng)工作尤其重要，科學合理的采取犧牲陽極保護陰極的措施延緩管道的防腐層脫落以及腐蝕程度，嚴格每一工作節(jié)點完善其保護措施。針對已經(jīng)出現(xiàn)的管道腐蝕事故，及時采取改善解決措施，避免腐蝕進一步加重而出現(xiàn)重大意外事故，影響整段天然氣運輸工作的開展，必須時刻將天然氣泄漏會引起的損失與危害牢記于心并作為日常工作方針。在進行補救措施的基礎(chǔ)上，再次對管道進行優(yōu)化處理，以此延遲管道的使用壽命，切實確保管道常年工作的安全、穩(wěn)定性，以保持標準的運輸效率。