摘要：本文就石油天然气管道常见的腐蚀原因以及具体的防护措施进行研究。结果表明，造成天然气管道的腐蚀的原因有很多，包括管道应力、地下环境、管道材质等。在实际工作中，可以通过补口技术、电化学防腐技术、涂层技术保护管道，以增强管道的防腐效果，从而延长石油天然气管道寿命。
关键词：石油；天然气管道；腐蚀；防护
前言
受管道应力、地下环境以及管道自身材质等各种因素影响，石油天然气管道在运行过程中很容易出现腐蚀情况，这不仅影响管道使用寿命，也会阻碍我国社会经济的发展。所以，有必要针对石油天然气管道腐蚀原因以及具体的防护措施进行研究，找到合适的防护技术，以延长天然气管道使用寿命，进一步推动社会经济可持续发展。
一、石油天然气管道腐蚀原因
（一）管道应力
在运行过程中，管道受到输送压力影响。因为压力波动，所以有应力腐蚀的情况出现，从而造成管道破裂。在应力冲击下，裂痕会不断扩大，从而进入恶性循环局面，管道因此被腐蚀。这个时候，管道没有应力水平，所以，抵抗力不均匀。抵抗力强的地方，会出现很少的裂痕或者不出现裂痕，而抵抗力较弱的地方，应力腐蚀就会很严重[1]。
（二）地下环境
众所周知，石油天然气埋在地下，所以，环境中各种因素对管道会造成影响，如细菌、杂散电流、土壤等。对于管道腐蚀来说，土壤的影响是非常大的。土壤中有很多水分，所以有大量离子，而这些离子能够自由移动，这样就会出现导电情况。与此同时，金属材料具有电化学特征，但是是不均匀存在的。而土壤缺少均匀的理化性质，所以会进一步强化土壤腐蚀作用。而一些交流杂散电流，叠加二次感应电流，这样就会形成电化学电池，存在于管道表面[2]。这种腐蚀能力虽然不强，但集中性腐蚀的力量却是不可忽视的，所以，有必要进行防护。
（三）管道材质
石油天然气管道的材质是钢材的，其使用寿命受到制作工艺的影响，这样很容易出现腐蚀情况。与此同时，钢材是一种金属材料，所以会受到湿度、温度影响，很容易出现腐蚀情况。在实际生活中，钢管制造工艺中涉及到微晶结构的运用，所以对外界环境有较高的要求。一旦钢材表面存在不足，很容易出现开裂、腐蚀等一系列问题，从而出现严重后果。因此，在制作钢材的时候，应选择合适的制作工艺和材料，让钢管有更长的使用寿命，避免管道腐蚀。
二、石油天然气管道的防护措施
（一）通过补口技术保障防腐完整性
补口技术是防护石油天然气管道的一项重要技术，主要用于修补管道结构中的腐蚀缺口，目的是让管道具有完整性，避免因为裂痕、缺口等导致腐蚀程度加剧。目前，常用的补口技术主要有以下两种：第一，聚乙烯材料补口。对石油天然气管道而言，利用这一技术处理补口，是一项有效措施。在具体实施过程中，相关人员将配套的打底涂料涂刷在防腐缺口的地方，然后再将合适厚度的聚乙烯胶带缠在管道的外部，起到外部保护作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为这项技术不需要在现场进行加热，而且操作快速、简单，所以有着广泛的应用范围，3PE、环氧粉末、聚乙烯包覆等各种管道腐蚀缺口，均可以借助聚乙烯材料补口技术进行处理[3]。第二，热浇沥青补口。在具体补口过程中，相关工作人员在现场通过高温对固态沥青进行融化处理，让沥青吸附在防腐层缺口处，然后将多层玻璃布缠绕在管道外部，这样就可以完成补口防腐工作。
（二）通过电化学防腐技术提升管道稳定性
由于石油天然气管道材质特性等各方面原因，在具体的管道防护工作中，电化学防腐技术也是一种倍受青睐的防护技术。从本质上来说，电化学防腐技术主要通过外部影响手段，对天然气管道腐蚀电位进行改变，以达到增强管道电极稳定性的目的，从而有效保护管道。对管道腐蚀电位来说，不同电化学防腐技术所改变的方向也不一样，所以，可以进一步细分为阴极保护和阳极保护两种。第一，就阴极保护来说，应用这一保护技术，需要将外部电源负极和金属管道连接起来，使金属材质阴极极化。一段时间后，石油天然气管道表面电化学分布不均的问题会因为管道电位负至标准值之下而得到解决，金属腐蚀溶解也会被抑制[4]。第二，就阳极保护来说，应用这一保护技术，需要将外部电源正极和金属管道连接起来，并且借助电解质溶液促进管道腐蚀电位正极化。在这种情况下，管道会出现钝化效应，并且在电极的继续作用下，对电极变化情况进行抑制，管道金属的腐蚀速度也会因此得到缓解。阴极保护技术在实际工作中的应用要比阳极保护技术更广，究其根源，这一技术的牢固性、可靠性更强一些，而且非常容易实施。此外，这对防护人员专业能力也没有很高的要求。
（三）通过涂层技术提升管道抗腐蚀能力
在管道防护工作中，涂层技术应用范围较广，这是利用特殊防腐绝缘材料涂装加护管道材质。实践证明，涂层技术能够有效补偿管道金属特性，从而延长管道使用寿命，而且这不会影响管道的结构和外观。在实际防护工作中，经常使用以下两种涂层技术：第一，三层复合涂层。三层复合涂层，是一种从外到内分别涂上聚烯烃、粘合剂、环氧粉末三层以形成防护结构的涂层技术，在天然气管道表面涂上这类涂漆，可以降低天然气管道受到阴电极剥离的负面影响，而且还能提升管道的抗腐蚀能力、抗应力能力以及抗磨损能力。但是三层复合涂层技术受到固有结构限制，实施的工艺比较复杂，很容易出现“膜下腐蚀”问题。第二，环氧粉末涂层。这一涂层技术主要用固化剂、环氧树脂等作为涂漆成分。在天然气管道的表面涂上这类涂漆，对于增强管道抵抗力有显著效果，尤其是对土壤环境应力，管道有更强的拮抗能力，而且管道抗磨损性也会大大提高。然而，环氧树脂材料有较大的分子间力，在固化后就会具有脆性特质，这种情况下，遇到硬性损伤、强烈冲击的时候，管道很容易破损。
结论
综上所述，要想从根本上增强石油天然气管道抗应力能力、抗腐蚀能力，必须要对管道腐蚀原因进行系统分析，并立足实际，采取合适的防护措施。本次研究结果表明，造成管道腐蚀原因主要有钢材本身特性、地下环境、管道应力等，所以，在实际工作中，可以采取补口技术、电化学防腐技术、涂层技术等，以缓解管道腐蚀速度，降低各种影响因素的负面影响，从而有效延长管道使用寿命。
参考文献：
[1]何仁洋，唐鑫，赵雄，裴廷刚.管道石油天然气腐蚀防护的相关技术研究进展[J].化工设备与管道，2013（01）：53-55.
[2]王炎.石油天然气管道腐蚀与防护的研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013（13）：52.
[3]俆跃忱，刘同友.管道石油天然气腐蚀防护的相关技术研究进展[J].化工管理，2014（33）：76.
[4]杜峰.浅谈天然气输气管道腐蚀与防护[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（04）：196-197.
论文作者:张彩荣,吴晓冬,崔建荣,陈蓉,余国军
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6