天然氣長輸管道防腐層及陰極保護技術中存在的問題及解決措施

胡 錚

（大慶油田工程項目管理有限公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

天然氣從生產到使用過程中都在密閉管道中運輸，長輸管道是連接氣體凈化處理廠與城市之間的輸氣管道，由于輸送距離較長，輸送過程要經過不同的地形地貌，對輸送管道的防腐質量是個考驗。利用陰極保護技術對輸送管道進行防腐處理，是保證管道正常運行的重要措施。

1 天然氣長輸管道防腐層和陰極保護技術中存在的問題

1.1 天然氣長輸管道發生腐蝕的原因

首先是材料和工藝因素。由于傳輸管道制造所需的材料通常是鋼材，其成分主要是各種金屬物質，在一定的溫度和濕度環境中容易出現腐蝕問題。一般采取微晶結構模式進行鋼管的制作，該工藝對材質有著較高的要求，如果鋼材表面存在缺陷，使用一段時間后容易發生腐蝕開裂。其次是埋地隱患。一方面管道成分為金屬物質，存在各種電化學特性，土壤所具備的物化屬性也較不均勻，金屬的電化學特性為土壤腐蝕奠定了環境基礎[1]。另一方面，在細菌作用下，電極反應會使得鐵跟硫酸鹽轉化為氫。同時，土壤中存在電流的影響會加快腐蝕。最后，防護效果不夠理想。通常管道保護采用陰極保護模式和防腐蝕覆蓋層兩種模式，技術關鍵是對存在干擾的因素進行排除，實現最佳的防腐效果。

1.2 陰極保護技術分析

長輸天然氣管道通常采用埋地模式進行鋪設，容易受到外部環境的影響，對防腐措施提出了很高的要求。陰極保護技術就是當前使用較多的措施，其存在電化學性的特點，以傳統技術為基礎進行創新而成，誕生出了多種模式，都有效提升了防腐性能。

2 長輸天然氣管道防腐層和陰極保護技術的應用

2.1 天然氣管道防腐層的防護措施

首先是地上跨越處防腐層的防護。在進行管道防腐層的修復時，要對管道的運行情況進行評估，制定出具有針對性的修復方案。在進行管線檢測過程中要利用鋼線刷將防腐層進行清除，完后開展修復，進行總干膜的涂刷，厚度要超過140μm，從而有效提升管線的防腐性能。其次是增加深埋處管道防腐層的防護技術。在管線運行故障檢測過程中，通常利用目測跟電火花檢漏結合的方式進行防腐層的修復。先進行除銹，然后利用無溶劑液態環氧涂料進行修復；再次，深埋達到設計要求位置的防護技術。對于腐蝕程度較低的管道可以利用地面防腐層檢漏儀進行檢測，如果發現異常，則進行開挖修補，保證修復效果符合設計需求；第四，合理選擇使用防腐涂層。作為最主要的防腐方法，外防腐涂層是在鋼管跟腐蝕性介質之間設立絕緣隔離層，避免兩者之間的接觸，從而達到防止電化學腐蝕的效果。外防腐層具有較好的電絕緣性和放水屏障性，要選擇合適的涂覆方法，避免對管道性能造成影響[2]；最后，要做好并聯防護工作。在使用陰極保護法時，先要將管道跟外界電絕緣，為陰極保護奠定基礎。同時，要及時開展陰極保護措施避免出現涂層穿孔現象。防腐涂層能夠有效的保護管道外幣，要對破損處進行及時的處理，針對整體管道應用陰極保護措施，合理使用防腐涂層你能夠保證管道保護發揮最好的效果。

2.2 陰極保護技術

首先要做好陰極保護站的防護工作，在進行輸氣管線的管理過程中要恢復輸氣管線陰極保護措施，對防腐層進行修復。輸氣管線自身擁有的防腐層通常會暴露在外部環境中，管線也會受到外部的侵蝕，所以要利用陰極保護設備實現抵御腐蝕的效果，如果缺少電源裝置，可以利用蓄電池實現保護功能。其次，犧牲陽極保護技術。土壤中犧牲陽極回避金屬材料具有更高的活性，在跟體電連接后會將腐蝕溶解，產生大量的電子，電子在被保護體表面產生陰極還原反應，實現對陰極的保護。再次，外加電流陰極保護技術。通過導線將金屬結構跟直流電源負極連接到一起，輔助陽極跟電源正極連接，電子會向陰極表面流動，也就是被保護的管道。當電子無法跟溶液中的物質產生反應時，會在陰極表面急劇，電極電位向著負方向移動，產生陰極極化，電子釋放受到影響。當陰極電流不斷增大時，電子數量不斷增多，在金屬表層形成的電極電位負值增高，陽極產生電子的能力降低。當陰極極化到達一定程度是，會產生等電位的情況，使得電池腐蝕作用停止。

3 結語

當前我們國家天然氣使用量不斷增加，需要大量的長輸管道進行運輸，在管線建設過程中需要加強防腐工作，避免其出現風險問題造成人身安全事故，保證天然氣能源的有效利用，為我國經濟發展提供助力。