曾佳金，周新強

（中國石油西氣東輸南昌管理處，江西南昌 330000）

對于天然氣管道而言，為了提高天然氣的輸送效率，一般會在管道內(nèi)壁設置一層內(nèi)減阻涂層，進而使得天然氣的流動阻力降低，這是提高天然氣管道運營企業(yè)經(jīng)濟效益的重要措施。另一方面，由于天然氣在輸送的過程中可能會析出一定量的水分，再加上天然氣中含有一定量的腐蝕性成分，這部分成分溶于水中會對管道內(nèi)壁產(chǎn)生一定的腐蝕，為了保障天然氣管道的運營安全，十分有必要在內(nèi)減阻涂層上增設一層防腐材料，但是受到內(nèi)減阻涂層以及天然氣輸送條件的影響，對防腐材料的要求相對較高[1]。針對該問題，本次研究在對內(nèi)減阻涂層防腐技術進行綜合分析的基礎上，對防腐材料進行了對比優(yōu)選，最終確定出一種可用于內(nèi)減阻涂層的防腐材料。

1 天然氣管道內(nèi)減阻涂層防腐技術要求

1.1 防腐涂層具有較強的剪切強度

對于天然氣管道而言，防腐材料必須具有較強的剪切強度，這主要是因為管道運行一定時間后，需要對其進行清管作業(yè)，如果防腐材料的剪切強度相對較差，則容易出現(xiàn)防腐材料脫落問題，防腐材料脫落以后不但會使管道的內(nèi)腐蝕速率增加，脫落的防腐材料還可能隨著天然氣進入到過濾器中，此時就會引發(fā)過濾器堵塞問題，同時，脫落的防腐材料還會對天然氣的質量產(chǎn)生嚴重的影響。

1.2 防腐涂層具有較強的耐壓和黏結強度

相對于原油管道而言，天然氣的輸送壓力相對較高，管道沿線的壓力變化相對較大，在壓力快速變化的前提下，一般的防腐材料可能會出現(xiàn)起泡和脫落問題，根據(jù)相關專家的研究結果，當防腐材料出現(xiàn)起泡問題后，天然氣的輸送效率將嚴重下降，因此，天然氣管道內(nèi)部最好可以選用熱固性涂層，該種類型的涂層材料抗壓能力和黏結強度都相對較強，能有效降低管道內(nèi)出現(xiàn)涂層爆皮問題和剝離問題的概率[2]。

1.3 具有濕態(tài)附著力

對于天然氣管道而言，由于管道沿線的溫降相對較大，所以在管道沿線可能會出現(xiàn)液體析出問題，在管道沿線的低洼位置處，大量的液體聚集，聚集的液體會對涂層產(chǎn)生嚴重的影響，進而造成防腐材料黏結力下降問題，因此，在選擇防腐材料的過程中，還要求防腐材料具有較強的濕態(tài)附著力。

1.4 涂層表面光滑且具有一定的致密性

當天然氣管道內(nèi)壁相對較為光滑時，能使得天然氣的輸送效率大大提升，這也是增加天然氣輸送、增加壓縮機站距離以及降低壓縮機組數(shù)量的根本措施，可以為天然氣管道運營企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。從物理的角度分析，當天然氣管道內(nèi)的介質流動狀態(tài)進入到紊流的阻力平方區(qū)時，管道內(nèi)壁的粗糙度將會直接影響天然氣流動的阻力系數(shù)，因此，在選擇防腐材料的過程中，首先需要保證防腐材料表面光滑的狀態(tài)，同時最好可以具有一定的致密性，這樣能有效地提高防腐材料的使用周期。

1.5 具有耐磨性

一般情況下，我國天然氣管道內(nèi)的防腐材料厚度都在250μm以下，在天然氣輸送的過程中，天然氣中可能會存在直徑相對較小的固體顆粒，會對管道內(nèi)的防腐材料產(chǎn)生沖刷，進而使得防腐材料出現(xiàn)嚴重的磨損以及脫落問題，因此，在選擇防腐材料的過程中，最好可以選擇具有耐磨性的材料，防止出現(xiàn)防腐材料因磨損問題而失效的狀況。

1.6 化學穩(wěn)定性強度

我國部分區(qū)域輸送的天然氣并不純凈，在天然氣中含有大量的硫化氫、二氧化碳等腐蝕性物質以及重質烴類組分，這些物質可能會對防腐材料產(chǎn)生化學影響，因此，防腐材料必須具有很強的化學穩(wěn)定性，對于酸堿類物質以及高壓氣體必須具有很強的抗?jié)B透能力[3]。

1.7 耐熱性強

對于天然氣管道而言，基本都會在內(nèi)壁和外壁上增設專門的防腐材料，一般采用的都是向內(nèi)后外的防腐材料涂裝技術，在對內(nèi)防腐材料進行涂裝作業(yè)的過程中，需要使用250℃的高溫，涂裝作業(yè)時間大約在30min左右，這就要求內(nèi)防腐材料必須具有很強的耐熱性，否則在進行涂裝作業(yè)的過程中，防腐材料會由于過度烘烤進而出現(xiàn)老化分解問題，此時防腐材料的性能將會嚴重降低。

2 天然氣管道內(nèi)減阻涂層防腐材料對比選擇

2.1 雙組分液體環(huán)氧涂料

雙組分液體環(huán)氧涂料類型的防腐材料主要是以環(huán)氧樹脂作為主要的防腐材料，然后使用胺類物質作為固化劑，該種類型的防腐材料主要具有四大特點：①附著力相對較好；②耐磨性以及抗腐蝕性相對較強；③具有很強的機械性能，在使用的過程中能有效避免出現(xiàn)起泡問題；④抗?jié)B透性相對較強。但是目前我國使用的該種類型防腐材料中固體的含量相對較低，稀釋劑的含量相對較高，因此，進行施工的工藝相對較為復雜，對環(huán)境和人體都會出現(xiàn)一定的危害，在另一方面，該種類型防腐材料的單次成膜率也相對較低，進行施工作業(yè)的過程中一般都需要進行多次涂覆，因此，該種防腐材料的施工成本相對較高。

2.2 環(huán)氧粉末涂料

環(huán)氧粉末涂料是一種十分常見的管道內(nèi)防腐材料，其主要成分以熱固性環(huán)氧樹脂為主，其中還含有一定量的固化劑，該種類型防腐材料具有耐高溫、牢固性強、耐化學物質以及光滑等眾多的優(yōu)點，目前該種材料已經(jīng)得到了大規(guī)模的推廣和應用。但是當該種防腐材料的厚度小于250μm時，就會出現(xiàn)眾多的應用劣勢。首先，其完整性相對較差，與其他類型的液體材料相比，該種材料與管道內(nèi)壁之間的黏結性相對較差，在進行噴涂作業(yè)施工的過程中，需要對該種材料進行高溫加熱，如果在整條天然氣管道內(nèi)壁上都增設該種類型的防腐材料，則成本相對較高。

2.3 環(huán)氧酚醛類涂料

環(huán)氧酚醛類涂料也是一種常見的管道內(nèi)防腐材料，該種類型的材料具有硬度高、耐熱性強以及耐酸性強等各種應用優(yōu)勢，但是在使用的過程中，需要對其進行高溫固化養(yǎng)護，同時該種類型材料的耐堿性相對較差，在長時間使用以后，可能會由于材料變脆進而引發(fā)材料脫落問題。

2.4 環(huán)氧聚氨酯涂料

環(huán)氧聚氨酯涂料在用于天然氣管道內(nèi)防腐的過程中具有固化速度相對較快以及固化溫度相對較低等優(yōu)勢，且這種材料的耐磨性也相對較強，但是其耐化學腐蝕的能力相對較弱，黏結性也相對較差，如果管道內(nèi)存在水分，則會出現(xiàn)防腐材料脫落問題。

通過以上對比，并進行現(xiàn)場試驗后發(fā)現(xiàn)，對于天然氣管道內(nèi)減阻涂層的防腐問題而言，最佳的防腐材料為雙組分液體環(huán)氧涂料，該種材料的來源相對較為廣泛，與其他材料相比其性能較為優(yōu)越，且使用壽命相對較長，因此，推薦使用雙組分液體環(huán)氧涂料作為天然氣管道內(nèi)減阻涂層的防腐材料。

3 結語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，受到各種因素的影響，天然氣管道內(nèi)部會出現(xiàn)嚴重的內(nèi)腐蝕問題，因此，需要在內(nèi)減阻涂層上增設防腐材料，同時，對防腐材料的性能要求相對較高，通過對雙組分液體環(huán)氧涂料、環(huán)氧粉末涂料、環(huán)氧酚醛類涂料以及環(huán)氧聚氨酯涂料四種常見防腐材料進行對比后發(fā)現(xiàn)，雙組分液體環(huán)氧涂料的性能較為優(yōu)越，且使用壽命相對較強，因此可以將該種材料作為內(nèi)減阻涂層的防腐材料。