摘要：研究天燃气管道防腐的重要性，并在此基础上提出了地下天燃气管道阴极保护技术，从而保证天燃气长输管道的抗腐蚀性，做好对天燃气长输管道的有效保护，文章的研究关于天燃气长输管道的防腐问题，从而将防腐技术进行更好的应用。
关键词：天燃气；阴极保护；防腐；技术应用
一、天燃气长输管道防腐的重要性
天燃气长输管道腐蚀造成的危害主要有：1)管道腐蚀所产生的物质会掺杂于天燃气中，降低天燃气的品质，另外，管道腐蚀后产生的物质附着在管道壁会加速管道腐蚀速度，影响管道安全；2)管道腐蚀严重容易造成管道破裂穿孔，导致天燃气泄漏，给运营公司造成一定的经济损失；3)天燃气中存在一定的污染物，泄漏渗透到土壤、大气中，将会对生态环境造成不可逆转的破坏，引发环境污染问题；4)泄漏的天燃气遇明火，将会产生火灾甚爆炸，严重影响人们的生命财产安全。重视天燃气长输管道的腐蚀管理和控制，不仅能够避免天燃气泄漏引发的安全事故，同时还能提升管道输气效率和安全性，具有十分重要的现实意义。
通过采用阴极保护技术可以降低腐蚀机率,减少维修成本，增加管道的使用年限。同时，阴极保护技术的使用还可以促进天燃气管道建设的规模化，延长了使用寿命,推动了工程的建设进程。其次，可以避免产生较大的经济损失，当前我国天燃气长输管道存在严重的腐蚀问题，若无法有效保护埋地管道，则会严重增加维修成本，影响了天燃气工程的顺利进行。而使用阴极保护技术可以有效预防天燃气长输管道的腐蚀问题，在降低维修成本的基础上减少了维修频率，杜绝出现严重的经济损失问题，从而更好的促进社会进步。
二、造成天燃气长输管道腐蚀的因素
1、土壤。我国大部分天燃气长输管道被长埋于地下，极易受到土壤中游离离子以及水分的影响而发生腐蚀现象。腐蚀产生的主要原因是土壤存在很多孔隙，水分和气体就存在于这些孔隙当中，水分中含有的盐使水变成导体。长输管道材质为金属材料，金属是导电体，在水分的影响下，极易发生氧化还原反应，这种电化学反应导致长输管道中的金属离子向土壤中游离，使得管道发生腐蚀。
2、空气。空气中含有大量以蒸汽形式存在的水分子，遇到金属表面冷凝凝结形成水膜，水分子在凝结过程中将空气中的杂质也包含在内，导致金属管道表面遭受电化学腐蚀。由此可见，天燃气长输管道周围潮湿的空气会加速管道腐蚀，保持管道周边空气的干燥是降低管道腐蚀的措施之一。
3、温度、压力。当温度上升时，土壤中硫化物也随之增多，导致土壤中酸
性物质大量增加，温度越高酸性物质腐蚀管道的速度也会越快。长输管道中的天燃气中也含有一定量的酸性物质和活性因素，并会随着压力的增大而增多，导致管道内部腐蚀速度加快。
4、其他因素。还有其他的因素也会导致管道出现腐蚀，如天燃气设计不合理、施工质量及管道材料不合格、施工人员工作不到位等。其中管道材质是导致管道出现腐蚀现象的最根本因素，管道材质不合格、耐久性差等极易导致腐蚀问题出现。此外，长输管道在安装施工过程中，对管道接缝处的防腐处理也十分重要，同时在安装过程中也需要注意杜绝粗暴安装，降低安装过程对管道防腐层造成的伤害。
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三、阴极保护的主要方法
阴极保护具备多种方法，一方面是在金属表面覆盖保护层，以改善金属内部组成结构，提升材料的抗腐蚀性，比如采用不锈钢材料等。另一方面可以采用电化学保护方法，牺牲阳极保护阴极，或则采用外增加电流的阴极保护方法。腐蚀电位与自然电位会影响天燃气管道的腐蚀效果，且不同金属间具备各自的电位与介质。腐蚀电位越负，则电子流失速度越快，且阳极更易失去电位，阴极较易丧失电子。在阳极区域电子丧失情况下，阴极区域电子可以得到良好的保护，使得负电流可以增加至被保护金属位置，避免金属被腐蚀。金属电化学腐蚀控制属于常见的阴极保护方法，阳极较易通过氧化反应控制金属阴极，从而有效避免腐蚀问题的发生。
四、天燃气管道阴极保护技术
1、有效使用阴极保护电源设备
在天燃气管道阴极保护技术方面，应充分重视阴极保护电源，尤其是恒电位仪设备。随着我国社会经济的快速发展，电源设备的外形与内部结构也发生了较大的改变，当前的电源设备不但可以进行自动调节，且还可以有效保护电位，提升了抗交流干扰能力，实现了电位的远程检测工作。工作人员应根据保护设备所在区域电力情况以及系统保护方法确定电源的具体类型，交流电属于阴极保护的常用电源，运行期间当交流电力不稳定时,应及时选择其他电源设备，比如可以选择风力发电机、热力发生器以及太阳能电池等。当电力条件良好时，还可以联合使用2个或2个以上的供电方案。除此之外，阴极保护技术中使用的直流电源应具备以下要求，电源及电压应具备持续特征，且可以在一定范围内进行调节，事故停电时间应小于24h,并使用可靠性能较强的防雷装置。当前，我国对阴极保护站进行了专门设置，专业工作人员定期检查恒电位仪的运行情况，准确记录相关的运行参数信息。整流器属于阴极保护中主要使用的电源设备，一般安装于室外，相较于恒电位仪，整流器操作更为便捷，且时间更短，所带来的效益水平更高。
2、使用阴极保护测试桩与参比电极
阴极保护测试桩与参比电极等绝缘设备均属于天燃气阴极保护的重要组成部分，在阴极保护方面具备十分重要的作用。当前我国市场中存在种类较多的阴极保护测试桩与参比电极设备，测试桩主要包括钢管材质、混凝土以及非金属材料等类型。除此之外，绝缘接头的安装流程较为简单，没有过多复杂的要求，具备较高的使用频率。
3、应用跨域地方特殊保护
天燃气管道的建设需要经过较多的区域，甚至需要穿越公路与地铁。为了有效保证长输管道的承重能力，应将保护套管使用至管线外，以达到良好的保护效果。同时，还应将较为柔软的绝缘材料应用至主管道与套管中间，并确保两者之间使用绝缘支架，在提升绝缘性的基础上提高保护效果。但在实际应用过程中，此项技术的使用具备较大困难，很多阴极保护电流会穿透套管壁，并进入主管道中，以致发生腐蚀问题，降低了保护效果。为了有效改善此问题,提升保护效果，应在套管中安装镁带的阳极保护设备。除此之外，还应采用机械打磨措施外露管道的钢芯，在明确管道的最佳焊点后，利用铝热焊方法进行焊接。除此之外，还应做好各个焊点间的捆扎工作，确保镁带的有效性，并做好焊点的防腐处理工作，以切实增强长输管道的防腐性能。
4、应用绝缘设备
为了将电流控制在特定范围内，避免电流的相互干扰问题，应有效利用绝缘装置。在杜绝电流流失的基础上进一步提升阴极保护的作用。由此，在实际工作中，相关人员应在天燃气管道的每个站点均使用绝缘接头。但在发生雷击问题时，绝缘接头会发生静脉火花，为了杜绝此类问题的发生，应在安装绝缘接头时，做好各处接地性电池的安装工作，以免其遭受雷击，提升阴极保护的效果。
随着社会经济的快速发展，天燃气能源在各行各业得到了广泛使用，人们对天燃气的需求量也在不断增加。为了进一步推动设备的进步，应确保天燃气长输管道的安全稳定运行。应将阴极技术充分使用至天燃气管道施工过程中，避免腐蚀问题，有效延长天燃气管道的使用寿命。
参考文献
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[2]窦进成.试论天燃气长输管道防腐的重要性及防护策略[J].全面腐蚀控制,2017,31(03):53-54.
论文作者:贺广杰
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期
论文发表时间:2020/4/23
标签：管道论文; 阴极论文; 天燃气论文; 电位论文; 设备论文; 技术论文; 电源论文; 《城镇建设》2020年2月4期论文;