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摘要:在天然气运输中,输气管是一个非常重要的基础设施,但随着输气管运行时间的增加,输气管往往会出现腐蚀问题。因此,天然气企业要切实加强对天然气的保护,保证天然气运输的安全和质量。正是基于这一视角,从天然气输送管道的腐蚀特点入手,就如何加强对天然气输送管道的保护提出了几点对策。
关键词:天然气输送管道;腐蚀;保护
1天然气输送管道的腐蚀特点
因为天然气输送管道运行时间的较长,导致其出现这样或那样的腐蚀,为了加强对天然气输送管道的保护,就必须对其特点进行分析。其特点主要体现在以下几点:
1.1腐蚀点较多
目前,虽然许多天然气输送企业都意识到加强天然气输送管道保护的必要性,但由于保护的及时性和技术尚不成熟,天然气输送管道的腐蚀更为突出。其根本原因是天然气运输企业生产繁忙,防护时间不够科学,防护技术不完善,使用的防护材料和技术方案难以适应实际,并最终对天然气输送管道的保护效果产生影响。虽然天然气输送企业在天然气输送管道保护的整体现状上有待强化,但是也取得了一定的成效。
1.2腐蚀因素多、保护难度大
目前,企业更加重视天然气管道的保护。在实际的防护工作中,影响腐蚀的因素很多,因此经常发生腐蚀。影响腐蚀的因素主要有溶解氧、二氧化碳、硫化氢、溶解盐、细菌、温度等,以运输的天然气自身为例,因为它本身具有很强的腐蚀性,而且每天输送过程中的压力很大,通常是因为保护工作没有到位,例如保护侵蚀没有到位,会有腐蚀的问题。这就需要对酸腐蚀的原理得到有效的认识。才能更好地确保整个管道的腐蚀问题得到优化和完善。
2天然气输送管道腐蚀的原因
2.1大气的因素
大气中有各种化学成分。在降水丰富的地区,谁在大气中比较丰富,大气中的水分子与金属接触,发生缩合,相应的水膜作用在金属表面。它具有一定的电解质效应,使水分子中的离子与金属离子发生反应,引起金属腐蚀。大气是天然气管道腐蚀的重要因素。
2.2输送介质腐蚀
天然气中含有大量的杂质,天然气本身所带的硫化物、H2S、水等物质,在天然气输送过程中,会在天然气管道内部出现不连续沉淀,沉淀物还会附着于管道内壁,给管道造成直接腐蚀。为此,在天然气进入管道前,天然气公司通常会采取一系列净化、过滤措施来降低天然气中所含的杂质,以提高防腐效果。
2.3外界腐蚀
外部腐蚀的内容相当复杂。在这里,根据调查中强调的问题的类型来解释。在天然气输送管道的设计和施工中,如果考虑的内容不全面,某些施工过程不完善,还可能导致腐蚀。例如,在一些天然气管道工程中,由于资金不足,在设计和安装过程中存在“偷工减料”的问题,无疑会造成天然气管道的腐蚀问题;其次,天然气管道在正常的生产运营汇总,也存在着容易导致管道腐蚀的问题,但是在调查中却发现,相关部门对于管道的日常运输工作却没有一个合理的监控系统,对于管道的腐蚀状况也未能进行深入的了解;最后,由于我国经济建设的力度正在飞速的发展中,一些大型的建筑、铁路工程的建设,也很容易对天然气管道产生负面的影响,像破坏管道,散落的电线影响管道的强制电流等问题,都可能会使管道发生腐蚀的现象。
2.4土壤的因素
土壤中含有丰富的微量元素和大量的水。同时,土壤的结构非常复杂,土壤更有可能导致管道的腐蚀。土壤腐蚀天然气管道的途径主要有三种:电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和微生物腐蚀。在这三种类型中,电化学腐蚀是最有害的。由于天然气管道在铺设过程中的化学和物理特性不同,以及管道的金相结构不同,离子与管道在土壤水分中的接触会导致相应的电荷转移,导致管道表面的氧化和还原。加速管道的腐蚀。同时,土壤中的微生物会参与到管道腐蚀中,并且不同的微生物造成不同的腐蚀情况。
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3天然气管道保护对策
由上述可知,导致天然气输送管道腐蚀的原因是不同的,这也决定了天然气管道防腐保护措施也要有所不同。那么,如何进行天然气管道保护呢,笔者认为,可从以下几点做起:
3.1针对大气腐蚀的保护措施
众所周知,大气中的水和酸是天然气管道腐蚀的“罪魁祸首”。因此,保护天然气管道不受大气腐蚀始于大气中水和酸性物质的反应。例如,水对天然气管道造成的腐蚀比较明显,处理难度小。因此,在发现天然气管道中的水腐蚀痕迹后,只需要除去锈迹,并在管道表面涂上防锈油漆。因大气中的酸性物质而导致的管道腐蚀,基础方法如上,除去锈痕,涂上防锈漆。不同的是涂上防锈漆后,还要用玻璃布缠绕在管道表面,以防止管道再次被腐蚀。
3.2介质因素的防护措施
在解决天然气管道腐蚀问题时,应从天然气本身入手,加强管道内部的管理。常用的方法包括添加化学剂,对管道进行内部清洗,使用介电净化灯。在介质净化主要是天然气进入管道前,从源头解决介质的腐蚀问题。如,在天然气进入管道之前,可以采取相应的装置,对其中的水分、硫化物以及二氧化碳等杂质进行清除,有效的减少杂质的含量,减少管道腐蚀的几率。
3.3外界因素的防护措施
在天然气管道的防腐措施中,考虑到外部因素,我们需要从本质出发,首先,促进管道自身材料的改进。在铺设天然气管道的过程中,周围环境比较复杂,一般材料在强度和硬度上难以达到标准。因此,在对天然气管道进行铺设的过程中采用的多是材质硬的钢材质,结合现阶段的防腐技术,可以在钢材质中添加相应的成分,增加防腐的效果,如镍合金,有效的提高管道的防腐性能,延长管道的使用年限。
3.4天然气管道防土壤腐蚀措施
土壤成分复杂,对天然气管道造成的腐蚀也十分复杂。这就要求我们要防止天然气管道的土壤腐蚀,适应当地条件,突出重点。一般来说,天然气管道最常用的土壤腐蚀防护方法是电防护法和外腐蚀防护法。在这两种方法中,后一种方法也就是外层防腐法要用到许多材料,如沥青、水泥砂浆、环氧粉末和塑料防腐剂绝缘层等。在这几种材料中,当属沥青的用量最大,使用率最高,因为塑料防腐绝缘材料虽然性能稳定、效果更好,但是其价格较贵,成本也更高。所以,除非要求比较高的防腐位置,一般天然气管道很少会用到大量的塑料防腐绝缘材料。
电保护法又细分为排流保护法、牺牲阳极法和外加阴极法三种。排流保护法重在利用排流导线将管道附近的电气设备与管道连接起来,使杂流直接流向电源负极而不是土壤,以达到防腐目的。牺牲阳极保护法的原理是:用金属材料(锌、铝、镁)连接管道,在土壤中形成原电池,避免管道腐蚀。外加阴极保护法主要靠给管道外加直流电源,致使管道呈负电位来防腐。
通过调查发现,牺牲阳极法需要和电流印阴极法进行并联防护,才能取得良好的防腐效果。在管道防腐层上,破损点是不可避免的内容,而其又具有不确定性,要想对其进行准确的修补工作,难度可想而知,所以将整条天然气输送管道置于阴极保护的范围内采用阴极保护和防腐涂层这双重保护措施,可以对管道实现长期有效的保护。
结束语
天然气是我国的主要能源资源,也是居民生活的重要燃气。随着天然气使用需求的不断增加,天然气管道建设工程受到相关部门的高度重视。天然气施工过程中防腐保护措施的好坏直接影响天然气运输工程的质量和安全。现阶段,我国已将天然气管道防腐列入重点研究项目,目前所使用的管道防腐技术可以基本满足天然气管道建设的需求,但是随着科学的不断进步,相信未来一定会有操作更加简单、效果更加持久、价格更加低廉的防腐技术出现,这将是相关行业人员的前进方向。
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[4]李微.浅析天然气输送管道的腐蚀与保护[J].云南化工,2018(01).
论文作者:李秋松
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/23
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