淺談天然氣長(zhǎng)途傳輸管道防腐技術(shù)及措施

任傳奇（長(zhǎng)江大學(xué) 遼寧盤錦 124010）

隨著我國(guó)石油和天然氣工業(yè)的發(fā)展，管道運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)和發(fā)展也是十分迅速的，管道運(yùn)輸以其運(yùn)輸成本低、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)在油氣的運(yùn)輸中占據(jù)主要的地位。但是在環(huán)境中存在的諸多腐蝕因素使得運(yùn)輸管道遭受化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕作用，造成管道的腐蝕和破環(huán)，不僅僅導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)的損失還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。在管道的運(yùn)輸發(fā)展中也提出了許多解決腐蝕的技術(shù)和措施，防腐技術(shù)的發(fā)展決定了管道運(yùn)輸?shù)男А?/p>

一、常見的管道腐蝕

1.化學(xué)腐蝕

油氣管道的運(yùn)輸最直接腐蝕來自于輸送的油氣自身，油氣中的化學(xué)物質(zhì)和管道發(fā)生直接的化學(xué)腐蝕作用，主要是油氣中的非電解質(zhì)與油氣管道發(fā)生直接的氧化還原化學(xué)反應(yīng)造成管道的破壞，化學(xué)腐蝕最明顯的特點(diǎn)是沒有出現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移是純粹的化學(xué)物質(zhì)和油氣管道直接作用產(chǎn)生的管道皮層脫落，變薄。由于輸送的油氣管道中都存在很高的壓強(qiáng)，在壓強(qiáng)的作用下就會(huì)在管道的局部薄弱部分造成油氣的泄露、噴發(fā)事故。該腐蝕作用在管道中是長(zhǎng)期的緩慢的，需要很長(zhǎng)時(shí)間的作用才會(huì)產(chǎn)生，對(duì)這類的腐蝕防范也比較容易。

2.電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕顧名思義就是運(yùn)輸管道和電解質(zhì)之間形成短路原電池，管道的金屬部分和電解質(zhì)間有電流的流動(dòng)，作為陽(yáng)極的金屬部分發(fā)生電解溶解反應(yīng)。這樣的反應(yīng)導(dǎo)致管道的金屬層逐步的分解腐化，這種腐蝕作用的發(fā)生對(duì)管道的腐壞的速度比較快，產(chǎn)生的破壞也比較大。因?yàn)樾纬稍姵兀@樣就使得腐蝕的氧化反和腐蝕反應(yīng)分開進(jìn)行，氧化反應(yīng)發(fā)生在作為陽(yáng)極的金屬部分，這部分金屬中的原子會(huì)失去電子流入到電解質(zhì)之中發(fā)生氧化的反應(yīng)，失去電子的金屬原子就會(huì)以陽(yáng)離子的狀態(tài)存在，離子存在于電解質(zhì)溶液中，就會(huì)產(chǎn)生金屬的腐蝕。而還原反應(yīng)發(fā)生在作為陰極的電解質(zhì)之中，她們得到從金屬中轉(zhuǎn)移流出的電子形成陰離子，一般形成的陰離子也可以和金屬陽(yáng)離子結(jié)合形成新的化學(xué)物質(zhì)。這種電化學(xué)腐蝕的特征是：1)

由于在電解質(zhì)的腐蝕過程中氧化和還原反應(yīng)都是分來的在不同的部位進(jìn)行的，這種腐蝕作用的產(chǎn)生對(duì)管道運(yùn)輸?shù)挠绊懸草^大，管道運(yùn)輸采取措施盡量避免此種腐蝕的出現(xiàn)和發(fā)生。

二、管道腐蝕的檢測(cè)方法

1.電阻法

電阻法是通過測(cè)量暴露在油氣中的金屬元器件的電阻值來確定金屬管道的腐蝕程度。主要的原理是電阻測(cè)量的電阻儀的探頭和金屬管道的材料在一定的情況下，電阻值的變化是由橫截面積引起的。

2.滲氫監(jiān)測(cè)法

金屬的腐蝕中常常會(huì)有產(chǎn)生酸性的環(huán)境，會(huì)有氫原子的產(chǎn)生，滲氫監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)在腐蝕中的氫原子的產(chǎn)生量和氫原子的擴(kuò)散方向來確定腐蝕的程度和腐蝕的方向。從而可以掌握和了解管道中的腐蝕情況，及時(shí)有效的采取應(yīng)對(duì)措施。

3.線性極化法

線性極化法是針對(duì)管道的電化學(xué)腐蝕的檢測(cè)手段。在電化學(xué)腐蝕中會(huì)形成原電池，在金屬管道和電解質(zhì)之間有電流的流動(dòng)，線性陰極法是利用靈敏的電流計(jì)來測(cè)量管道中的電流的大小和流動(dòng)的方向，從而精確的判斷出電化學(xué)腐蝕對(duì)管道的損傷程度和損傷的具體位置。

三、管道防腐的技術(shù)和措施

1.外防腐層技術(shù)

外防腐層技術(shù)在運(yùn)輸管道中最常用，主要是在管道的外層再涂加上抗腐蝕的材料來減少環(huán)境對(duì)金屬層的腐蝕作用。在常用的外防腐層的材料中環(huán)氧粉末、聚乙烯包覆層、三層PE結(jié)構(gòu)防腐層等因?yàn)榱己玫男阅懿⑶揖哂械土膬r(jià)格優(yōu)勢(shì)在外防腐層技術(shù)中被廣泛的使用。我國(guó)的管道運(yùn)輸相對(duì)于別的國(guó)家還有著一定的技術(shù)差距，對(duì)防腐層材料的需求也巨大，迫切的需要防腐性能好、價(jià)格低廉的材料。對(duì)運(yùn)輸?shù)墓艿肋M(jìn)行外防腐層處理是我國(guó)現(xiàn)今最主要的防腐手段，除了使用的防腐材料需要進(jìn)一步改進(jìn)和提高之外，在外防腐層的施工技術(shù)方面中也有需要提高的。

2.內(nèi)涂層技術(shù)

在管道的內(nèi)層進(jìn)行涂層處理，不僅僅可以降低運(yùn)輸?shù)挠蜌鈱?duì)管道的腐蝕作用，還可以降低油氣和管道之間直接的摩擦阻力，提高管道運(yùn)輸?shù)男省Ｔ谖覈?guó)這種涂層技術(shù)需要逐步的進(jìn)行推廣和普及，管道內(nèi)壁涂抹一定的防腐性材料最能滿足環(huán)保的要求，即能減少管內(nèi)的沉積物又可以有效的降低由于材料的揮發(fā)破壞產(chǎn)生的對(duì)環(huán)境的影響。

3.陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)技術(shù)是針對(duì)于管道中出現(xiàn)的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象提出的，因?yàn)殡娀瘜W(xué)腐蝕具有1）腐蝕中存在電子和陰陽(yáng)離子的轉(zhuǎn)移；2）電化學(xué)腐蝕中氧化還原反應(yīng)的過程是分開進(jìn)行的，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生在不同的部分，因而反應(yīng)的速度較快，造成的影響大;陰極保護(hù)技術(shù)的主要目的是降低電解質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕，最常用的兩種方法是1）犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，在被保護(hù)的金屬中加上比其活潑的金屬并且放在電解質(zhì)中，在腐蝕中腐蝕活動(dòng)性強(qiáng)的金屬降低對(duì)需要保護(hù)的金屬的腐蝕作用，如對(duì)鋼鐵的保護(hù)中常常串接上鋁、鋅等比鐵活動(dòng)性強(qiáng)的金屬，在電化學(xué)腐蝕中腐蝕鋁、鋅從而達(dá)到保護(hù)鋼鐵的作用。2）外通電流保護(hù)法，即在金屬管道中通入適當(dāng)?shù)碾娏鱽硌a(bǔ)充管道中的金屬因?yàn)殡娀g造成的電子的損失，這樣也可以達(dá)到保護(hù)金屬管道的目的。后者受到的環(huán)境因素的影響較少，可以用于在長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)墓艿婪栏小?/p>

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的人口眾多對(duì)能源的消耗巨大，油氣資源的使用最廣，對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較低。石油石化工業(yè)的不斷發(fā)展，也促進(jìn)了管道運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)步，管道運(yùn)輸在油氣的運(yùn)輸占據(jù)著不可替代的位置，在我國(guó)的油氣輸送中主要是通過管道運(yùn)輸來進(jìn)行的，我國(guó)也已經(jīng)逐步建立和完善了管道運(yùn)輸系統(tǒng)。在管道運(yùn)輸中腐蝕是最大的威脅，在防腐中主要的手段是1）在管道的表層涂加耐腐蝕的材料，阻斷金屬和環(huán)境中腐蝕物的接觸達(dá)到防腐的效果;2）利用電化學(xué)的方法來控制管道材料和電解質(zhì)之間的氧化還原反應(yīng)降低管道的損失情況。從一定程度上來看，管道防腐技術(shù)直接關(guān)系著管道運(yùn)輸?shù)陌踩c否！所以管道運(yùn)輸?shù)姆栏蛯?duì)腐蝕點(diǎn)的檢測(cè)成為重中之重，希望本文對(duì)提出的防腐的檢測(cè)和措施能夠?qū)艿肋\(yùn)輸提供幫助。

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