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(huì)群眾生活與企業(yè)生產(chǎn)中極為重要的資源類型,對(duì)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(chǔ)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。
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(huì)在相對(duì)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(huì)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(huì)因此受到不利影響[1-5]。
因?yàn)樘烊粴馐┕ぬ幵诘匦屋^為復(fù)雜、氣候相對(duì)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(huì)與天然氣運(yùn)輸管道質(zhì)量有著緊密聯(lián)系。
天然氣運(yùn)輸管道質(zhì)量盡管會(huì)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(huì)對(duì)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(cuò)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。
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(huì)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(huì)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。
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(duì)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(duì)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)。
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(duì)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(chǔ)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(duì)管道質(zhì)量的威脅。
天然氣儲(chǔ)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(huì)與天然氣中含有的腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),這就會(huì)對(duì)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(huì)導(dǎo)致天然氣儲(chǔ)運(yùn)管道的炸裂,所以針對(duì)這種情況,要著重注意天然氣儲(chǔ)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(duì)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。
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(huì)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。
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)天然氣儲(chǔ)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)。