李俊 聶勇圣

摘 要：天然氣作為極為重要的資源，被廣泛的應(yīng)用到社會生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，其運(yùn)輸過程的安全保障極為重要。當(dāng)前，天然氣管道腐蝕問題日益突出，嚴(yán)重影響了輸氣安全。本文主要對天然氣管道腐蝕的影響因素進(jìn)行了分析，并提出了天然氣管道防腐保護(hù)對策，進(jìn)而促進(jìn)天然氣企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高及行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：天然氣;管道;防腐因素;防護(hù)策略

目前，天然氣運(yùn)輸主要采用管道集輸?shù)姆绞?，具有高效和運(yùn)載量大、運(yùn)載距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。在天然氣管輸過程中，管道容易發(fā)生腐蝕問題，嚴(yán)重影響了管道的運(yùn)輸安全。一旦發(fā)生管道腐蝕問題，就會造成天然氣資源泄漏，使得運(yùn)輸中斷，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的嚴(yán)重后果。

1 天然氣管道腐蝕影響因素分析

1.1 管道材料制作工藝

通常天然氣管道是鋼制的，其制作工藝會影響管道的使用壽命，如果制作工藝不合格，很容易出現(xiàn)管道腐蝕情況。鋼材是金屬材料的，會受到溫度以及濕度的影響，容易出現(xiàn)腐蝕情況。在對鋼管制造工藝進(jìn)行研究時(shí)，微晶結(jié)構(gòu)是比較常見的，但是其對外界環(huán)境的要求比較高，鋼材表面是不能出現(xiàn)缺陷的，否則會出現(xiàn)更為嚴(yán)重的腐蝕開裂問題，造成嚴(yán)重的后果。所以鋼材制作時(shí)需要選擇質(zhì)量性能好、耐久性的材質(zhì)以及制作工藝，延長鋼管的使用壽命，避免管道被腐蝕。

1.2 地下環(huán)境

天然氣管道是深埋在地下的，因此，容易受到環(huán)境中各種因素的影響與腐蝕。管道腐蝕的因素有土壤、雜散電流、細(xì)菌等。土壤對管道的腐蝕影響是比較大的，在水的影響下，土壤中會出現(xiàn)大量的離子，離子能夠自由移動(dòng)，可以導(dǎo)電。金屬材料是有電化學(xué)特質(zhì)的，但是其存在是不均勻的，由于土壤的理化性質(zhì)缺少均勻性，使得土壤的腐蝕作用強(qiáng)化。對于交流雜散電流，與二次感應(yīng)電流疊加，形成電化學(xué)電池，在管道表面存在。雖然這種腐蝕能力不強(qiáng)，但是集中性的腐蝕卻是不可忽視的，因此，必須進(jìn)行有效的防護(hù)。

1.3 溫度和壓力

由于溫度的提高能加速酸與管道的反應(yīng)速率，同時(shí)也能提高土壤硫化物對管外壁的腐蝕速率，因此，溫度也是管道腐蝕的重要因素。但當(dāng)溫度超過70℃時(shí)，腐蝕增長程度緩慢;而壓力的增加使得酸性物質(zhì)活性增加，從而提高其與金屬反應(yīng)的能力。

1.4 管道應(yīng)力

管道運(yùn)行過程中，輸送壓力會影響管道，由于壓力波動(dòng)，出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕，進(jìn)而造成管道破裂，裂痕在應(yīng)力沖擊下逐漸擴(kuò)大，出現(xiàn)惡性循環(huán)，導(dǎo)致管道被腐蝕。這時(shí)的管道是沒有應(yīng)力水平的，因此，無法均勻的抵抗，如果抵抗能力較強(qiáng)，是不會出現(xiàn)較多的的裂痕的，但是，如果抵抗能力比較弱，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕。

2 天然氣管道腐蝕防護(hù)策略

天然氣管道的構(gòu)成成分主要以鋼材為主，這也是其容易發(fā)生腐蝕的重要原因之一。如何有效防治管道的腐蝕，實(shí)現(xiàn)對管道的保護(hù)，是天然氣企業(yè)安全生產(chǎn)運(yùn)營及經(jīng)濟(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)不可忽視的重點(diǎn)問題，必須引起企業(yè)的高度重視。

2.1 陰極保護(hù)

為了降低金屬管道的腐蝕速度，實(shí)施陰極保護(hù)措施，將被保護(hù)的管道作為陰極，將其保護(hù)起來，防止金屬管道發(fā)生腐蝕。具體實(shí)施的措施為犧牲陽極的陰極保護(hù)措施和外加電流的陰極保護(hù)措施。對不同的管道系統(tǒng)實(shí)施不同的陰極保護(hù)措施，經(jīng)過油氣輸送現(xiàn)場的試驗(yàn)研究，陰極保護(hù)技術(shù)措施是最有效的防腐措施，在天然氣輸送現(xiàn)場得到廣了泛應(yīng)用。

2.2 改善腐蝕環(huán)境

管道所處位置的地理環(huán)境對于管道受腐蝕狀況也有重要的影響，所以，對于管道腐蝕嚴(yán)重的地區(qū)，可以通過改善當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境來對管道起到防腐蝕作用。例如：對于管道附近的土壤，可以采取脫水處理，或者調(diào)一些腐蝕性較小的土壤進(jìn)行替換，這樣就能降低管道附近土壤的腐蝕性，進(jìn)而對管道起到防腐蝕作用。這種方法的局限性太大，可行性較低，只有在特定的區(qū)域內(nèi)才有實(shí)現(xiàn)的可能性。

2.3 緩蝕劑防護(hù)

緩蝕劑防護(hù)是在腐蝕環(huán)境中添加少量物質(zhì)，使金屬腐蝕的速度減慢，對金屬有效的保護(hù)。利用緩蝕劑防腐蝕，成本比較低，能夠快速的看到效果，因此這種方法的發(fā)展前景比較廣闊。緩蝕劑吸附主要分為物理和化學(xué)兩個(gè)方面，物理吸附的速度比較快，并且具有一定的可逆性，而化學(xué)吸附，雖然強(qiáng)于物理吸附力，但是具有不可逆性，并且吸附的速度較慢。

2.4 應(yīng)用管道腐蝕監(jiān)測技術(shù)

由于天然氣輸送管道運(yùn)行過程中，埋地管道出現(xiàn)問題很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，因此采取自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集天然氣管道系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)的腐蝕現(xiàn)象，采取應(yīng)急處理措施，提高管道的耐腐蝕性能，延長天然氣輸送管道的使用壽命。加強(qiáng)對輸送管道的巡回檢查，通過SCADA 系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)行電子巡檢，比人工檢查的效率高出很多。通過采用天然氣輸送管道腐蝕檢測技術(shù)措施，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度降低的部位，及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理，修補(bǔ)泄漏的部位，保證天然氣輸送管道的密閉性，從而達(dá)到安全輸送的技術(shù)要求。

3 結(jié)束語

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，天然氣對于人們的生產(chǎn)生活都具有重大的影響，腐蝕問題始終是貫穿其安全生產(chǎn)的重要因素。影響腐蝕過程的因素紛繁復(fù)雜，其腐蝕機(jī)理也是各不相同的，因此，應(yīng)根據(jù)腐蝕的具體情況采取合理的防腐蝕措施，降低其腐蝕速率，延長其使用壽命。

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