石油天然氣管道工程的關(guān)鍵防腐技術(shù)分析

葛宇

摘 要：伴隨著社會的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國對能源的需求越來越大，特別是石油資源和天然氣資源，作為支撐起整個石油運輸?shù)耐ǖ溃吞烊粴夤艿拦こ痰脑谶@些能源的運輸過程中扮演著非常重要的角色。管道防腐是石油天然氣管道工程非常重要的內(nèi)容，在一定程度上保證著能源的安全，基于此，本文首先對管道防腐機理和腐蝕類型進(jìn)行了闡述，然后分析了石油管道常用的關(guān)鍵防腐技術(shù)以及這些防腐技術(shù)在天然氣管道中的應(yīng)用，希望能夠為今后的石油天然氣管道工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：石油;天然氣;管道;關(guān)鍵;防腐

引言

石油天然氣的運輸好壞關(guān)系著當(dāng)前我們工業(yè)社會的發(fā)展命脈，當(dāng)前的很多電力電氣設(shè)施的運行都需要這兩種能源的參與，如果沒有這兩種能源，我們國家的現(xiàn)代文明就會面臨著支離破碎的后果，石油天然氣管道是確保能源安全運輸?shù)闹匾獥l件，對其做好防腐處理，能夠提高天然氣管道運輸?shù)馁|(zhì)量，同時也能夠防止腐蝕進(jìn)一步對管道工程造成影響，對我們國家的發(fā)展來說是一件利國利民的好事。

1 管道防腐機理

①化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕的原理就是在能源運輸?shù)倪^程中，物質(zhì)和管道內(nèi)壁發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)從而產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕效果。如果管道外部沒有進(jìn)行任何保護(hù)，也會和空氣中的氧氣發(fā)生接觸，繼而反應(yīng)在表面生成雜質(zhì)，如果溫度較高，在反應(yīng)過程中會出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，繼而在管道外部生成一層氧化皮，對管道造成侵蝕影響。

②電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)的腐蝕原理是石油天然氣管道在運輸能源的工程和電解質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，繼而在電化學(xué)反應(yīng)作用下生成的腐蝕現(xiàn)象。

2 管道腐蝕類型

造成石油天然氣管道腐蝕的類型大致分為以下兩類，一個是內(nèi)壁腐蝕，一個外壁腐蝕，下面就這兩種腐蝕類型進(jìn)行闡述：

①內(nèi)壁腐蝕

石油天然氣管道受到腐蝕的原因種類很多，單從內(nèi)壁腐蝕來看，主要體現(xiàn)在一下幾個方面：第一，當(dāng)天然氣運輸管道的水溶液達(dá)到一定的比例時，就會在管道內(nèi)部逐漸形成親水膜這層親水膜在內(nèi)部氣體的影響下逐漸對金屬管道的腐蝕效率增加，達(dá)到一定的濃度之后，就會通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行腐蝕;第二，因為天然氣中所含的雜質(zhì)不同，有些可以和一部分物體固定的產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，繼而造成管道的內(nèi)壁腐蝕。

②外壁腐蝕

外壁的腐蝕是因為石油天然氣管道長時間埋在地下繼而造成的電化學(xué)腐蝕，通過案例我們可以發(fā)現(xiàn)，在地面之上的管道可以通過涂抹防腐蝕物品繼而對腐蝕進(jìn)行預(yù)防，但是，從外部的管道受到化學(xué)腐蝕的作用來看，外壁的腐蝕和鋼管的真實厚度有著一定的關(guān)系，由上可得，在外壁腐蝕作用中，化學(xué)腐蝕不是最重要的，電化學(xué)腐蝕才是最重要的。

3.石油天然氣管道工程的關(guān)鍵防腐技術(shù)

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在石油天然氣管道工程中，其最重要的防腐技術(shù)主要包括印記防腐技術(shù)、圖層外防腐技術(shù)以及緩蝕防腐技術(shù)，下面對這三種防腐技術(shù)進(jìn)行分析：

3.1陰極防腐技術(shù)

陰極防腐技術(shù)，顧名思義就是采用外加電流的方式，使得石油天然氣的電極進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，從而防止內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)腐蝕，設(shè)置陰極保護(hù)的過程中，首先對容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕的位置進(jìn)行預(yù)加電流的設(shè)置，然后通過管道內(nèi)的石油天然氣將其轉(zhuǎn)化為陰極，從而防止出現(xiàn)金屬電離子轉(zhuǎn)移的情況。通常來說，進(jìn)行陰極防護(hù)，主要分為兩種操作手段：

（1）直接向石油天然氣管道中引入直流電，從而推動腐蝕端轉(zhuǎn)化為陽極。

（2）在管道外部連接具有強大負(fù)電位的金屬，并確保金屬一直處在腐蝕中，這樣能夠防止管道工程發(fā)生腐蝕，陰極防腐的特點是綠色環(huán)保當(dāng)前已經(jīng)在很多天然氣管道中進(jìn)行了應(yīng)用，并且效果非常好。

3.2 涂層外防腐技術(shù)

涂層外部防腐視乎的使用就是將防腐材料抹涂在管道上，防止氧氣進(jìn)入發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到防腐的目的。常見的外部涂層防腐技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）無機非金屬涂料。這種涂料主要分為搪瓷和玻璃。一般來說，將這些材料抹涂在石油天然氣管道的外層，可以有效阻隔管道和空氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，從而確保管道上的金屬電離子處在長時間穩(wěn)定狀態(tài)之下。從而確保管道的防腐能力能夠得到顯著地提高，從而延長管道使用壽命。

（2）環(huán)氧涂料具有良好的防腐性能，可應(yīng)用于各種類型的油氣管道，但這種涂料的制備工藝較為復(fù)雜;

（3）改性涂料是最先進(jìn)的涂料之一。 應(yīng)用于油氣管道工程，不僅具有很強的防腐性能，而且還具有一定的防水性能。 有效地延長了油氣管道的使用壽命，從而提高了油氣運輸?shù)馁|(zhì)量和效率。

3.3緩蝕防腐技術(shù)

緩蝕防腐技術(shù)的應(yīng)用，即在油氣管道工程的施工過程中，在管道中添加緩蝕劑以防止管道中可能發(fā)生的腐蝕反應(yīng)，從而促進(jìn)對管道的保護(hù)，提高腐蝕能力，有效降低管道腐蝕的可能性。 腐蝕與防護(hù)技術(shù)是油氣管道工程的基本技術(shù)之一。 該技術(shù)將用于幾乎所有管道項目中，以改善石油和天然氣管道的使用壽命。

4.管道防腐技術(shù)的應(yīng)用

4.1做好管道涂層的防護(hù)

液化石油氣主要通過地下管道運輸。管道上的涂層很容易被土壤和空氣損壞。因此，這是保護(hù)管道土壤層的有效方法。措施是均勻涂覆管道的金屬表面。將金屬與腐蝕性介質(zhì)隔離。隨著技術(shù)的發(fā)展和管道環(huán)境的變化，對管道涂料的要求越來越高，例如具有更好的介電性能，穩(wěn)定的化學(xué)性能，能夠適應(yīng)較大溫差的復(fù)合涂料和環(huán)氧粉末涂料。復(fù)合涂料是通過物理層合或化學(xué)鍵合等方法，使涂料的單層性能轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅芨玫墓δ芡苛希鐑煞N聚乙烯和三種聚乙烯，三種聚乙烯較為普遍，其附著力好，防腐性能好，抗?jié)B能力強，適用于該地區(qū)惡劣的管道環(huán)境。涂有環(huán)氧粉末的管道具有耐磨性，非常適合土壤和與鋼的結(jié)合，但不適宜用在炎熱和潮濕的環(huán)境。

4.2合理選用材料

在進(jìn)行材料選擇時，主要從以下兩個方面著手。首先是管道材料方面的選擇，考慮到石油天然氣管道運輸?shù)奶厥庑裕谶M(jìn)行管道材料的選擇時，應(yīng)滿足以下幾個要求：挑選的管道材料能夠承受石油和天然氣的壓力，并且具有較強的機械強度以及好的密封性;管道焊接性能應(yīng)該保證，這樣才能易于保護(hù)，此外選擇的管道材料抗腐蝕性應(yīng)該比較強，使用壽命長，能夠抗老化;管道的內(nèi)表面應(yīng)光滑，以防止出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。另一方面，選擇的材料能夠防腐：必須具有良好的附著力，以免因管道剝落而喪失防腐效果;必須具有良好的防水性，防止水分通過防腐層腐蝕管道，滿足高電氣絕緣，防止出現(xiàn)電腐蝕。需要注意的是，根據(jù)溫度，土壤條件和環(huán)境的差異，對涂料的具體要求會相應(yīng)變化，應(yīng)根據(jù)項目的真實情況進(jìn)行選擇。

5.石油天然氣管道工程關(guān)鍵防腐技術(shù)的前景展望

現(xiàn)階段，我國防腐技術(shù)的發(fā)展，如涂層防腐技術(shù)，陰極防腐技術(shù)等，已經(jīng)取得了良好的防腐效果，提高了油氣管道工程的防腐能力和使用壽命。而且，該防腐技術(shù)的應(yīng)用相對方便，相對便宜，在改善油氣管道工程建設(shè)中具有重要作用，具有很強的實用性。

6.結(jié)語

綜上所說，石油天然氣管道防腐關(guān)鍵技術(shù)的有效應(yīng)用能夠避免管道發(fā)生腐蝕，繼而保護(hù)管道，保護(hù)能源的運輸，伴隨著社會的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，有關(guān)部門應(yīng)該加大資金投入，研制出防腐性更強的材料。確保材料管道運輸?shù)陌踩浴?/p>

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