論天然氣長輸管線防腐對策

馮仁強

（博思特能源裝備（天津）股份有限公司，天津 301700）

1 引言

天然氣對我國經濟發展的能源支撐作用越來越明顯。因為我國境內天然氣礦藏分布存在有較大的偏重性，導致了天然氣長距離管路輸送成為了應對此不利狀況的主要措施。在天然氣長距離輸送管路的敷設及維護保養工作中，強化對輸氣管路的防腐工作是其業內工作的主要內容。現實國內所選用的輸送天然氣管路多為鋼制螺旋焊接類型。選取大直徑的鋼管來輸送天然氣系經濟價值最高的傳輸手段。天然氣屬于一類氣態的有機烴類混合物。一般將其輸送管路進行地下鋪設。因為輸氣管道所經歷的地域土壤性質有很大的區別，其對輸氣管線的腐蝕效果亦各有不同。故需因地制宜地進行管道防腐。

2 長距離輸送天然氣管路的防腐手段

對天然氣輸送管路具有腐蝕性能的成分有好多種，腐蝕性能比較強的物質有H2O汽、酸性成分和土壤中其他腐蝕成分。在此，重點針對如下幾項要素闡釋一下輸送天然氣管路的防腐策略：

2.1 H2O汽腐蝕的預防策略

水蒸汽對輸送天然氣管路的腐蝕效應，基本是由于水蒸氣中的H+和氫氧根離子和管道金屬本體發生氧化反應，由此給金屬管道帶來腐蝕侵害。此類液相的酸堿物質給金屬材質管道帶來的腐蝕效應很激烈。然而，此種形態的腐蝕程度一般較輕，并且可以及時查覺到而迅速采取防范手段加以處置。因此，為防范水汽腐蝕，我們經常選取的辦法為在管道表面層數次重復涂刷防銹漆料，且同時運用金屬電防護的措施將管道壁表面構建一層防護膜。此為現實該類輸氣管路防范水汽腐蝕極為普遍的辦法。其防護涂層基本包含金屬涂層、磷化涂層和有機化合物涂層。在這些涂層類型中，有機化合物涂層是最為普通的，因為其具備很高的經濟價值性。美國相關金屬管路防腐行業組織對管路外表面金屬防護層的性能要求基本涵蓋如下幾項內容：（1）具備很強的電絕緣性能，可以完全地遮擋水汽；（2）可以較高強度地粘附在金屬管道的內外壁表面；（3）不可能給管道材質品質造成不利作用；（4）在搬運、儲存過程中不受損失；（5）它的絕緣電阻值可以維持平穩而不易波動；（6）具備很大的抵抗剝離性能，可以充分抑制化學物質的侵害；（7）物理性質穩固，不可能造成對環境的侵害；（8）在倒運、儲存環節中不可能發生降解、老化等成分變化。

2.2 酸性化合物腐蝕的防護手段

酸性化合物對天然氣輸送管路的腐蝕效應，其基本是由于存在于大氣中的非金屬氧化物成分SO2，尤其是在重工業比較發達的區域，因為工業廢氣大幅度排放，給設置于當地區域的天然氣管路造成很大程度的酸性腐蝕。通過實際測驗可知，其對金屬管路腐蝕的速度和強度與本區域大氣中二氧化硫濃度呈正比例關系。酸性化合物對天然氣輸送管路的腐蝕速度較其它腐蝕類型是比較快的。就這一形態的腐蝕而言，適宜選取在輸氣管路鋪設之前即實施除銹過程，數次重復涂刷防銹漆涂料，且在管道外皮包裹專用纖維布的模式給予妥善處理。

2.3 土壤成分腐蝕的防護策略

因為輸送天然氣管路是鋪設在地下的，所以，土壤中化學成分給輸氣金屬管路造成的腐蝕作用是我們必須給予高度重視的。地下土層能夠給輸氣管路造成腐蝕的成分是多種類型的，其中重點是產生了電化學腐蝕過程、零散原電池腐蝕和細小生物腐蝕等三個類型。如下將此三個類型腐蝕做一下詳細闡釋：（1）電化學腐蝕。存在于土壤里的水分中溶解有相當量的無機鹽導致土壤變成了富有導電性能的電解液，其中必然存在一定程度的電子流動，進而使土壤具備了對金屬的腐蝕性能。（2）零散原電池腐蝕。此為地面上各類功能電器的漏電設施和接地模式的設置，在地下土層中可造成程度不同的微電池電流。其對金屬輸氣管路的電流腐蝕基本可分為直流微小原電池腐蝕及交流微小原電池腐蝕兩個類型。其對金屬輸氣管路的腐蝕盡管強度不大，然而腐蝕的密集度還是蠻高的。（3）細小生物腐蝕。因為在部分土壤中存有的氧氣量相對不足，導致其中的微生物細菌亦參與到對金屬管道的腐蝕過程中。

因為前述地下土層給金屬輸氣管路造成腐蝕過程的多樣性，現階段我國業內一般選取各類防腐方式綜合運用。在此針對各類腐蝕過程做詳細介紹：（1）涂層保護。長距離天然氣輸送管路的外涂防腐層設置應符合下列規程：第一，技術成熟型強，防腐效果佳，擁有足夠的韌性及絕緣功能，防水滲透能力強，抑制陰極剝離品質佳，抑制植物根系嵌入、細小生物侵蝕能力強，和金屬管路粘附強度大，便于修補和調理等；第二，經濟適用，不但可實現預防金屬腐蝕的目的，還可大幅度地減小工程投資；第三，可以圓滿地達到工程標準，滿足工藝運行的需求。（2）是電化學保護。電保護法可分為陰極保護法與陽極保護兩個方面。一方面，陰極保護法是在金屬表面通過足夠的陰極電流，使金屬表面陰極極化，減小或消除造成鋼質管道土壤腐蝕的各種原電池的電極電位差，使腐蝕電流趨于零，從而有效防止管道腐蝕。（3）雜散電流排流保護。天然氣長輸管道沿線與高壓輸電線路近距離平行時，高壓輸電線、電氣化鐵路會對天然氣長輸管線造成干擾，加劇管道的腐蝕，所以，天然氣長輸管線應當盡可能的遠離交、直流干擾源。

結語

通過上述分析論述，我們可以看到，加強對天然氣長輸管線的防腐工作具有極強的現實意義。由于受到當前科技發展的限制，每一項針對天然氣長輸管線的防腐技術都不能應對所有環境，因此，我們應當針對不同的地質環境，采取不同的應對措施，具體問題具體分析，只有這樣才能最大限度的發揮天然氣長輸管線的經濟效益。

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