论文部分内容阅读
[摘 要]本文通过研究造成天然气管道腐蚀原因，包括大气、土壤、外界因素等，提出了保护天然气输送管道的措施，主要从内腐蚀防护措施以及外腐蚀防护措施进行了分析，得出了天然气输送管道的腐蚀是不可避免的，只有做好工程管理和管道防腐工作，才能提高天然气管道安全系数和防腐能力的结论，希望对天然气的安全输送提供参考。
[关键词]天然气；输送管道；腐蚀；保护
中图分类号：TU203 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0159-01
引言
在我国社会的发展过程中，天然气有着越来越重要的地位，而且天然气的输送直接关系到能源的使用现状。如何对天然气输送管道进行有效的防腐，已经成为了当下热议的话题与主要研究的对象，天然气输送管道如果出现腐蚀，那么就会极易出现天然气泄露、污染等问题，导致不可挽回的严重后果，面对这种情况，采取有效的措施来避免天然气输送管道被腐蚀是非常有必要的。
1 天然气输送管道的防腐措施的重要性
对于天然气来说，在人们的生活过程中，已经成了不可或缺的一部分，所以，保证其运输的安全及有效性有着重要的作用。就目前的情况来看，现在的天然气基本上是西气东输，这就对天然气的运输有了较高的要求，尤其是现在天然气的运输管道一般都是预埋在地下的，这就使得管道与土壤有着亲密的接触，而土壤又有着腐蚀性的特点，这就对天然气运输管道造成了一定的威胁，会因为土壤的腐蚀而造成管道穿孔，使其受到严重的破坏，出现天然气泄露的情况，天然气的泄露不仅会对土壤造成污染，而且还会影响到天然气的质量，当天然气渗漏较多的时候，其还会进入到空气中，进而影响空气质量。所以说，天然气长输管道一旦被腐蚀，那么后果是不堪设想的，为了避免严重的后果出现，就应采取有效的措施来进行管道防腐，以此来避免腐蚀现象出现。
2 天然气输送管道的腐蚀原因分析
2.1 大气原因
对于天然气输送管道来说，其是与大气直接相接触的，在大气中，包含着各种成分，尤其是在降水量比较丰富的地区，其水含量比较多，当大气中的水分子与金属接触时，就会发生冷凝，在金属表面形成水膜，这层水膜会起到电解质的作用，将大气中的水电离成OH-、H+，这会是使金属表面形成加速金属和离子反应的反应场，导致金属腐蚀。这是大气腐蚀对输送管道造成腐蚀的主要原因。
2.2 土壤原因
当前，大部分西气东输的管道都是埋与地下的，与土壤有着直接的接触，而土壤中有含有大量的微量元素，其结构构成比较复杂，与大气相比，更容易使天然气输送管道被腐蚀。土壤主要是以电化学腐蚀、杂散电流腐蚀以及微生物腐蚀这三种形式来对天然气输送管道造成腐蚀。其中，电化学腐蚀是最常见的，也是影响力最大的。天然气输送管道所埋地段的化学、物理性质与管道结构都不相同，土壤中的水离子与管道接触会引发电荷转移，导致管道表面的金属元素出现氧化、还原反应，加速管道腐蚀。
2.3 外界原因
这里所说的外界原因主要指的是人为因素，在天然气输送管道的设计、施工中，如果施工工序存在着问题，那么在其使用的过程中，就极易出现腐蚀的情况，如某天然气管道工程中，由于资金不足的问题，在设计和安装过程中偷工减料，这无疑会使天然气输送管道产生腐蚀的问题。另外，根据调查发现，相关部门对于管道的日常运输工作也存在着一些问题，没有一个合理的监控系统，对于管道的腐蚀状况也未能进行深入的了解，而且，对于一些大型的建筑、铁路工程的建设，也很容易对天然气输送管道造成一定的影响，如破坏管道、散落的电线影响管道的强制电流等问题，都可能会使管道发生腐蚀的现象。
3 天然气输送管道的腐蚀保护措施
3.1 内腐蚀保护措施
天然气输送管道的腐蚀一部分是发生在管道内部的，对于这方面的防腐可以采取介质净化、管道内壁涂层和添加化学药剂的措施。首先，对于介质净化来说，主要是去除介质中促进腐蚀的有害成分，调节介质的pH值、降低介质的含水率等，在对其进行防腐措施时，可以在介质中添加少量阻止或减缓金属腐蚀的物质，在前端工序中将酸性物质等去除，使杂质含量达到标准值；其次，对于管道内部涂层来说，就是通过涂层防护来确保金属材质与电解质分开，减少以及降低管道内腐蚀发生的概率，此工艺能够产生良好的防腐蚀作用，不仅可以促进内腐蚀防护技术的进步，还可以保护管道长期使用；最后，对于添加化学药剂来说，就是采用缓蚀剂防腐，一方面，通过改变金属表面的电荷状态和界面性质，使金属表面的能量状态趋于稳定化，从而使腐蚀速度减缓，另一方面，吸附在金属管道上的缓蚀剂的非极性基团，在金属表面形成一层保护膜，有效的减缓管道的腐蚀速度。此种保护方法使用方便、投资少、收效快，因而在管道防腐中有非常广阔的应用前景。
3.2 外腐蚀防护措施
3.2.1 外涂层防护
对于天然气的输送管道来说，当金属管道埋在地下时，必须要做好网防腐层，对于土壤腐蚀性要有全面的了解和掌握，在条件恶劣的地区，管道可选用环氧煤沥青涂料、煤焦油沥青、两层聚乙烯、熔结环氧粉末、聚乙烯胶粘带、三层聚乙烯等防腐层。在现代，应用最多的防腐材料就是沥青。外层防腐一般分为普通级和加强级，有些防腐层也有特加强级，例如环氧煤沥青防护层，如图1所示，选择防腐层等级及结构时应根据土壤腐蚀性、相关的环境腐蚀因素、管道运行参数以及管道使用寿命等来确定。
3.2.2 电化学防腐措施
在对管道进行防腐过程中，可以采用电化学防腐措施，所谓电化学防腐措施，就是指使用氧化剂或者是外加电源来进行极化，这样被其保护的金属就会呈现出一种钝性状态，这样金属就可以有效的避免土壤腐蚀。在使用阴极保护措施的时候，需要将管道表面进行阴极极化，这样管道中的金属就会转变为电位均一的阴极，此阴极和其它构成电化学腐蚀电池，这样就可以对管道進行有效的保护。在当前的管道保护中，比较常见的就是上述两种电化学保护措施，通过这些保护措施的落实，可以促使天然气长输管道被腐蚀几率降低，进而促使管道更好地输送天然气。
结束语
在天然气输送管道应用过程中，管道被腐蚀是一个非常严重的问题，若是不对此问题进行解决，那么天然气的输送就会出现质量问题，因此，根据实际的情况，采取相应的措施来避免天然气输送管道的腐蚀，确保天然气能够稳定输送是非常有必要的。
参考文献
[1] 杨宏伟.试论天然气输送管道的腐蚀及防护标准技术对策[J].中国石油和化工标准与质量，2016，20：5-6.
[2] 汪春胜.探析天然气输送管道的腐蚀因素及防护措施[J].石化技术，2017，02：298.
[3] 郑策.长输天然气管道腐蚀的形成与防腐保护[J].化学工程与装备，2017，03：45-46.
[关键词]天然气；输送管道；腐蚀；保护
中图分类号：TU203 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0159-01
引言
在我国社会的发展过程中，天然气有着越来越重要的地位，而且天然气的输送直接关系到能源的使用现状。如何对天然气输送管道进行有效的防腐，已经成为了当下热议的话题与主要研究的对象，天然气输送管道如果出现腐蚀，那么就会极易出现天然气泄露、污染等问题，导致不可挽回的严重后果，面对这种情况，采取有效的措施来避免天然气输送管道被腐蚀是非常有必要的。
1 天然气输送管道的防腐措施的重要性
对于天然气来说，在人们的生活过程中，已经成了不可或缺的一部分，所以，保证其运输的安全及有效性有着重要的作用。就目前的情况来看，现在的天然气基本上是西气东输，这就对天然气的运输有了较高的要求，尤其是现在天然气的运输管道一般都是预埋在地下的，这就使得管道与土壤有着亲密的接触，而土壤又有着腐蚀性的特点，这就对天然气运输管道造成了一定的威胁，会因为土壤的腐蚀而造成管道穿孔，使其受到严重的破坏，出现天然气泄露的情况，天然气的泄露不仅会对土壤造成污染，而且还会影响到天然气的质量，当天然气渗漏较多的时候，其还会进入到空气中，进而影响空气质量。所以说，天然气长输管道一旦被腐蚀，那么后果是不堪设想的，为了避免严重的后果出现，就应采取有效的措施来进行管道防腐，以此来避免腐蚀现象出现。
2 天然气输送管道的腐蚀原因分析
2.1 大气原因
对于天然气输送管道来说，其是与大气直接相接触的，在大气中，包含着各种成分，尤其是在降水量比较丰富的地区，其水含量比较多，当大气中的水分子与金属接触时，就会发生冷凝，在金属表面形成水膜，这层水膜会起到电解质的作用，将大气中的水电离成OH-、H+，这会是使金属表面形成加速金属和离子反应的反应场，导致金属腐蚀。这是大气腐蚀对输送管道造成腐蚀的主要原因。
2.2 土壤原因
当前，大部分西气东输的管道都是埋与地下的，与土壤有着直接的接触，而土壤中有含有大量的微量元素，其结构构成比较复杂，与大气相比，更容易使天然气输送管道被腐蚀。土壤主要是以电化学腐蚀、杂散电流腐蚀以及微生物腐蚀这三种形式来对天然气输送管道造成腐蚀。其中，电化学腐蚀是最常见的，也是影响力最大的。天然气输送管道所埋地段的化学、物理性质与管道结构都不相同，土壤中的水离子与管道接触会引发电荷转移，导致管道表面的金属元素出现氧化、还原反应，加速管道腐蚀。
2.3 外界原因
这里所说的外界原因主要指的是人为因素，在天然气输送管道的设计、施工中，如果施工工序存在着问题，那么在其使用的过程中，就极易出现腐蚀的情况，如某天然气管道工程中，由于资金不足的问题，在设计和安装过程中偷工减料，这无疑会使天然气输送管道产生腐蚀的问题。另外，根据调查发现，相关部门对于管道的日常运输工作也存在着一些问题，没有一个合理的监控系统，对于管道的腐蚀状况也未能进行深入的了解，而且，对于一些大型的建筑、铁路工程的建设，也很容易对天然气输送管道造成一定的影响，如破坏管道、散落的电线影响管道的强制电流等问题，都可能会使管道发生腐蚀的现象。
3 天然气输送管道的腐蚀保护措施
3.1 内腐蚀保护措施
天然气输送管道的腐蚀一部分是发生在管道内部的，对于这方面的防腐可以采取介质净化、管道内壁涂层和添加化学药剂的措施。首先，对于介质净化来说，主要是去除介质中促进腐蚀的有害成分，调节介质的pH值、降低介质的含水率等，在对其进行防腐措施时，可以在介质中添加少量阻止或减缓金属腐蚀的物质，在前端工序中将酸性物质等去除，使杂质含量达到标准值；其次，对于管道内部涂层来说，就是通过涂层防护来确保金属材质与电解质分开，减少以及降低管道内腐蚀发生的概率，此工艺能够产生良好的防腐蚀作用，不仅可以促进内腐蚀防护技术的进步，还可以保护管道长期使用；最后，对于添加化学药剂来说，就是采用缓蚀剂防腐，一方面，通过改变金属表面的电荷状态和界面性质，使金属表面的能量状态趋于稳定化，从而使腐蚀速度减缓，另一方面，吸附在金属管道上的缓蚀剂的非极性基团，在金属表面形成一层保护膜，有效的减缓管道的腐蚀速度。此种保护方法使用方便、投资少、收效快，因而在管道防腐中有非常广阔的应用前景。
3.2 外腐蚀防护措施
3.2.1 外涂层防护
对于天然气的输送管道来说，当金属管道埋在地下时，必须要做好网防腐层，对于土壤腐蚀性要有全面的了解和掌握，在条件恶劣的地区，管道可选用环氧煤沥青涂料、煤焦油沥青、两层聚乙烯、熔结环氧粉末、聚乙烯胶粘带、三层聚乙烯等防腐层。在现代，应用最多的防腐材料就是沥青。外层防腐一般分为普通级和加强级，有些防腐层也有特加强级，例如环氧煤沥青防护层，如图1所示，选择防腐层等级及结构时应根据土壤腐蚀性、相关的环境腐蚀因素、管道运行参数以及管道使用寿命等来确定。
3.2.2 电化学防腐措施
在对管道进行防腐过程中，可以采用电化学防腐措施，所谓电化学防腐措施，就是指使用氧化剂或者是外加电源来进行极化，这样被其保护的金属就会呈现出一种钝性状态，这样金属就可以有效的避免土壤腐蚀。在使用阴极保护措施的时候，需要将管道表面进行阴极极化，这样管道中的金属就会转变为电位均一的阴极，此阴极和其它构成电化学腐蚀电池，这样就可以对管道進行有效的保护。在当前的管道保护中，比较常见的就是上述两种电化学保护措施，通过这些保护措施的落实，可以促使天然气长输管道被腐蚀几率降低，进而促使管道更好地输送天然气。
结束语
在天然气输送管道应用过程中，管道被腐蚀是一个非常严重的问题，若是不对此问题进行解决，那么天然气的输送就会出现质量问题，因此，根据实际的情况，采取相应的措施来避免天然气输送管道的腐蚀，确保天然气能够稳定输送是非常有必要的。
参考文献
[1] 杨宏伟.试论天然气输送管道的腐蚀及防护标准技术对策[J].中国石油和化工标准与质量，2016，20：5-6.
[2] 汪春胜.探析天然气输送管道的腐蚀因素及防护措施[J].石化技术，2017，02：298.
[3] 郑策.长输天然气管道腐蚀的形成与防腐保护[J].化学工程与装备，2017，03：45-46.