天然气长输管道防腐的重要性及防护措施论文_范晓东

天然气长输管道防腐的重要性及防护措施论文_范晓东

江西省天然气有限公司 江西 330105

摘要:天然气中的长输管道,特别是它的防腐功能直接影响到天然气的整体情况以及使用时间的长短。所以,为了保护天然气能够顺利的运输,提高对天然气防止腐蚀的情况发生,就要制定合理的措施来进行。本文主要论述了天然气在输送时要加强对输气管道的预防措施,保障管道不被腐蚀,为了起到良好的效果,相关人员在每个环节中都应该严格监督,这样才能较好的避免不必要的问题发生,从而给天然气行业带来较好的发展。笔者根据多年的经验结合实际研究提出了自己的一些观点,希望可以给相关人员借鉴,仅供参考。 论文

关键词:天然气;防腐方式;长输管道

导致管道无法发挥应有作用的因素包括很多,腐蚀是最严重的一项,管道在长时间的应用中,就会产生腐蚀问题,并且会越来越严重。如果管道防腐层不断老化,出现破损的情况后,管道腐蚀问题就会越来越严重,更严重的话可能会出现应力腐蚀开裂、腐蚀穿孔等意外现象,造成重大损失。腐蚀监测指的是借助于一定的手段和技术,使管道内部的腐蚀问题暴露出来,这样就能清楚地认识到管道的腐蚀情况,从而采用更加有针对性的措施对管道进行维护,提高管道运行的安全性。基于此,笔者论述了长输管道监测腐蚀情况的技术,并以庆哈庆齐管线和海拉尔油田的管理实践,探讨了几项基本措施。

1天然气长输管道防腐工作的必要性

天然气的运输线路长,通常采用埋地铺设的方式。如果管道铺设之处的土壤具有一定的腐蚀性,就会对钢材质的天然气管道产生腐蚀作用而导致管道损坏漏气。如果天然气管道所传输的是具有腐蚀性的物质,管道也会遭到腐蚀,在管壁上就会被穿孔,而导致天然气泄露而影响传输效果,甚至出现传输中断的现象。当所传输的物质透过管壁而渗入到土壤中,就会污染到土壤环境、如果被释放到空气环境中,就会对空气造成污染,甚至有发生火灾的危险。我国地理环境复杂,天然气管道铺设线路比较长,由于管道所经过地带地质环境复杂,如果管道遭到腐蚀,维修是非常困难的。这就需要强化管壁的防腐蚀工作,以确保天然气管道有效运行,且使用寿命得以延长。

2 天然气长输管道腐蚀原因分析

金属在自然界中与氧气结合发生化学变化,进而会导致其损坏。天然气的输送管道按照腐蚀的部位,可以划为内壁腐蚀与外壁腐蚀。其中内壁腐蚀与电化学腐蚀的原理类似,因为天然气中自带的水分在管道上面形成的亲水层,为其形成电化学腐蚀提供了条件,此外,天然气中的一些化学物质,与金属管道自身发生化学反应,形成腐蚀。而外壁腐蚀不仅在埋地管道上,架空的钢管也会出现外壁腐蚀,架空的管道上面常常涂以保护类的东西进行防护,而埋地的管道腐蚀是全面性的,管道厚度的腐蚀比较均匀。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电化学腐蚀在埋地管道外壁的腐蚀较为普遍,此外还有一些其他原因导致的腐蚀。

天然气管道的输送介质属于易燃、易爆物质,介质中含有的硫化氢、二氧化碳、游离水、粉尘等杂质,使敷设的管道处于内外腐蚀条件,加上环境、地质、气象和水文灾害、管材及设计缺陷、操作失误乃至人为破坏等因素,管道的安全受到众多因素的威胁。管道发生爆破、泄漏、停输等事故不仅造成巨大财产损失,而且也危害到生态环境。

输气管道由于所处环境和输送介质的不同,引起的腐蚀情况也不同。按照腐蚀部位可分为:内壁腐蚀和外壁腐蚀。按照形态可分为:全面腐蚀和局部腐蚀。按照发生机理可分为:化学腐蚀和电化学腐蚀。

3 天然气长输管道防腐措施

3.1 阴极保护

金属表面,无论是裸露在外面还是埋于地面,单单的采取阴极保护或者是涂层保护都是不能达到目的的,必须将两者结合起来才能实现防腐的理想状态,因此,当今世界上公认的防腐措施就是涂层与阴极保护相结合。阴极保护的原理为向管道通以够量直流电流,让管道表面阴极极化,减小形成原电池的两级之间的电位差,这样就会减小腐蚀的电流,以达到防治管道腐蚀的目的。阴极保护是在电化学腐蚀的基础上,做与之相反的原理来抵消电化学形成的条件。

3.2 阴极保护方式

阴极保护有两种方式:即外加电流阴极法与牺牲阳极法。外加电流法是将电流的负极与被保护的管道相连,将电流的正极与管道的辅助阳极相连。这样就可以将电流引入地下,被保护的钢管表面只产生还原反应,而不会发生离子氧化的化学反应从而达到保护的作用。

该方法的优点是直流电流是可以持续的补充,对管道的保护较为长久,电流和电压在外界也比较控制,在不同类型的钢管上都可以使用。缺点是需要具有外部电源,并且要对外部电源进行经常性的维护,且对管道附近的金属具有一定的干扰性。对于长距离的管道,目前强制电流法是比较普遍使用的。

3.3 改善腐蚀环境

对于腐蚀较为严重的地段,对管道周围的环境要进行改进。如将管道周围的土壤进行脱水,净化或进行换土,将土壤的腐蚀性能降低,以达到对管道的保护。与其他方法相比,该方法的使用范围就较小,只能在特定的区域进行,对于分布较为面积很大的城市天然气管道无法采用此方法。

3.4 缓蚀剂防护

使用该方法的优点是投资较少且使用方便,其在天然气管道防腐上具有广泛的前景。缓蚀机理是通过缓蚀物质里的缓蚀分子在被保护的金属表面上形成一层吸附性的物质,这样就会改变被保护的金属的物理状态,其发生电化学反应的条件就会被取消,金属表面的能量趋于平衡,减慢腐蚀的速度。此外,吸附在被保护金属表面的物质也形成了一种疏水性的保护膜,此膜对金属表面的电子的运动具有阻碍作用,没有电子的移动就无法形成电流,故而避免了电化学反应的形成。

3.5 加强水和酸性物质防护

水(汽)腐蚀及其防护。大气中的水(汽)对金属管道的腐蚀主要是基于下面的原理:水可以离解成H+和OH-,使金属管道发生电化学反应,从而产生腐蚀,而且PH值的不同对金属及其氧化物的影响非常大。由于该类腐蚀程度一般较小且容易发现和处置,因此一般采用将管表除锈后刷涂2-3遍防锈漆和管道电保护法结合的防护措施。

酸性物质的腐蚀及防护。大气中常见的酸性物质一般指SO2,尤其是在工业废气污染地区,这类腐蚀相对来说更为突出,管道在该环境下的腐蚀速率随着大气中SO2含量的增加而迅速增加。该类腐蚀程度和腐蚀速率一般较大,一般采用在管道施工前对其除锈、刷涂2-3遍防锈漆再外缠专用玻璃布等形式进行防护。

4结语

随着科学技术的迅速发展,国家对管道防腐技术的研究的日益重视,以及人们不断扩大的需求,都会不断地鼓励管道工作者们不断创新,将管道防腐蚀技术的发展带入顶峰。管道的防腐蚀技术将会成为各国的经济发展的重要支撑技术之一,对促进我国经济发展和经济全球化起到举足轻重的作用。总而言之,我国天然气的长输管道的防腐技术的应用将越来越广泛,技术水平也不断地提高,能够及时的解决管道防腐工作遇到的问题也将会成为一个国家科学技术发展水平的重要衡量标准之一。

参考文献

[1]柳祖剑.天然气长输管道施工技术探析[J].石化技术,2016(3).

[2]钟友川,邹艳梅,陈鹏.浅析天然气长输管道防腐重要性及其技术[J].石化技术,2016(3).

论文作者:范晓东

论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/23

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