天然氣管道防腐技術

高峰

【摘要】在我國的油氣運輸中，最主要的方式之一就是管道運輸，隨著人們對油氣的需求量越來越大，對油氣管道的要求也越來越高。雖然我國的管道運輸技術有了很大的發展，但是要想保證油氣運輸的安全性和可靠性，需要不斷提高它的各項技術。其中管道的防腐技術和保溫技術一直是人們關注的重點，并且對它們的性能要求也越來越高，以滿足對各種管道運輸的要求。

【關鍵詞】油氣運輸；管道腐蝕；策略

一、天然氣腐蝕的分類依據

（1）化學腐蝕。介質與金屬管道發生無電流產生的化學反應，引起的腐蝕叫化學腐蝕。（2）土壤腐蝕。土壤對管道的腐蝕是多種原因引起的，主要包括：①在土壤孔隙間充實的溶液鹽類、空氣和水，是土壤離子導電性的來源，會導致管道發生電化學腐蝕。②金屬管道的防腐層因電解質作用而被破壞，這種作用主要由流過金屬管道的雜散電流引起土壤孔隙中的雜散電流這種電解質作用。③植物的根系在土壤中擴展時，會穿透埋地金屬管道的外涂層，引起管道的腐蝕。（3）應力腐蝕。土壤中的腐蝕環境與埋地管道相互作用，產生的外加力聯合作用引起管道材質的破壞，這種腐蝕環境與土壤孔隙中的溶液鹽類、微生物代謝物及水土壤中的水相關，所造成的應力腐蝕是埋地天然氣腐蝕的主要形式之一。

二、管道腐蝕的影響因素

（一）外部環境因素

管道的被腐蝕程度主要受溫度、腐蝕性介質、介質物理性狀、施工情況等影響。地域環境的不同致使土壤內部的元素各不相同，土壤中富含微量元素，其中酸性與堿性介質數量繁多，這些腐蝕性介質是腐蝕管道的另一重要因素，此外，土壤中的水分經常存在氧化物質，土壤中含水量、地下水位變化也會很大程度的加速鋼材管道腐蝕，破壞均勻質地的管道表面，然而統一管道腐蝕程度的標準很難。

（二）天然氣石油的物質性質

石油天然氣中含有很多物質，所以組成的油氣會有不同的性質，其對管道的影響也不同，各種反應破壞管道金屬元素晶格結構，管道表面保護層失效，管道失去保護自然會被更深的腐蝕。儲運油氣的管道內壁質量受損、腐蝕加劇，很大程度受油氣的不同性質影響。

（三）防腐防護不足

很多研究發現管道上防腐層的失效會很高程度的腐蝕管道。用物理方法可將防腐層與管道融合為一，然而油氣運輸過程中不可避免的產生各種化學反應，融合后的防腐層參與反應，從管道內側脫落，使管道金屬直接暴露于油氣中，長時間的接觸反應很大程度消耗了管道金屬材料，防腐層也無法發揮防腐功效。

三、管道防腐技術

（一）緩蝕劑技術

顧名思義，緩蝕劑的主要作用就是能夠對金屬腐蝕起到抑制作用，在一定的環境介質中添加少量就能夠起到顯著的抑制腐蝕效果，是一種介質添加劑，但腐蝕劑在使用中有很多注意事項，首先是緩蝕劑本身是一種少量添加劑，不需要添加過多，主要是選擇適合煤層氣運輸的緩蝕劑，讓其壓制腐蝕的效率得到最高。然后是使用腐蝕劑不需要任何其他輔助設施，其使用非常便捷，而且效果也非常顯著，對金屬不會造成任何不良影響，環境介質本身也不會因為緩蝕劑的添加而產生變化，也就是說對煤層氣本身的性質不會造成不良影響。最后是緩蝕劑能否起到作用與金屬的種類、環境條件有關，在使用時一定要嚴格考察。

（二）強化管道整體涂層防腐技術

隨著科技不斷發展，許多傳統工藝為了適應科技時代的需求進行了技術革命，油氣運輸管道的防腐技術作為保證油氣運輸管道正常運行的關鍵性技術，在現代科技的推動下，逐漸走上了技術強化與更新的道路。以我國目前科技水平來看，熔接環氧技術與聚乙烯防腐技術是應用較廣的兩大現代化防腐技術。例如：西氣東輸工程，便是使用了聚乙烯防腐技術對管道進行了相應的防腐處理，并在實際的使用過程中，取得了較為理想的效果。除此之外，化學涂層技術在現階段雖然沒有成為管道防腐涂層技術的主流，但隨著時代發展，也逐漸步入了更多人的視野。通過對化學中電化學腐蝕原理的運用，通過犧牲電極中的陽極來保證陰極的金屬管道不受腐蝕。

（三）碳纖維材料運用

（1）裁剪。碳纖維片材在裁剪過程中容易受損，因此裁剪時需要做防護措施，裁剪時要連續性裁剪，盡量避免有一個以上的環向接頭（若有環向接頭搭接必須100mm以上）。（2）配膠。將環氧粘浸膠的主劑與固化劑按規定比例配比放入容器內，均勻攪拌，碳纖維與膠的使用比例控制在1平方纖維0.6～0.8Kg膠。（3）涂刷粘浸膠。用滾筒刷將調配好的粘浸膠均勻涂抹于整個補強區。（4）纏繞。粘貼時用脫泡羅拉反復滾壓（專用工具），對焊縫鼓起部分應向相反方向滾壓，使粘浸膠充分浸透碳纖維片，在碳纖維片與樹脂之間留有氣泡，確保沒有空鼓現象。（5）滾壓。需要環向纏繞9環，每環都要用脫泡羅拉反復滾壓。（6）粘貼。在碳纖維之前，先粘貼絕緣纖維片，絕緣纖維為一層，搭接30%。

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