（富顺县天然气有限责任公司 四川 自贡 643200）
【摘 要】 目前石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，管材一般为钢制管道。天然气长输管道，分布在全国十几个省、自治区、直辖市。因此，如何防止埋地管道的腐蚀破坏，长期以来一直是管道工程中的一个重要环节。
【关键词】 城市 天然气 管道 大气 土壤 腐蚀 防护
中图分类号： TE6 文献标识码： Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2016）08-0040-01
天然气是石油的气态烃类的采出物质, 天然气分为伴生气和非伴生气两种。我国很多城市目前应用天然气,或用于民用燃气,或用于化工原料,或用于工业燃料。随着我国国民经济较快发展，改善能源结构的要求日趋迫切,加上环保要求的日益严格和消费者环保意识的增强，从而对清洁能源天然气的需求会有较快增长。天然气的地位油然而生。
一、天然气管道的腐蚀类型及机理
1.大气腐蚀
由大气中的水、氧、酸性污染物等物质的作用而引起的腐蚀, 称为大气腐蚀。钢铁在大气自然环境中生锈, 就是一种最常见的大气腐蚀现象。通常所说的大气腐蚀, 就是指金属材料在常温下潮湿空气中的腐蚀。
2.土壤腐蚀
运输管道的排放，大多数在土壤之中。而天然气在开采和输送中大量地应用了钢质管道, 一般埋地钢质管道在土壤作用下常发生严重的腐蚀穿孔, 造成油气的跑、冒、滴、漏。不但造成经济损失, 而且可以引起爆炸、起火、污染环境等。正确地评价土壤的腐蚀性, 对正确地选择防腐措施有着十分重要的意义。
二、 天然气管道腐蚀的防护措施概
对于管道腐蚀的具体防护措施有下面的办法：
1 涂层防护
防蚀涂层作为公认的防护方法已广泛用于埋地管道的腐蚀控制。涂层作为腐蚀控制的第一道防线，其作用是将管体金属基体与具有腐蚀性的土壤环境隔离，同时为附加阴极保护的实施提供必要的绝缘条件。此外，管道涂层在涂装、运转装卸、下沟回填以及投产运行后不可避免会出现缺陷。
2 防蚀涂层
目前用于新建埋地管道的防蚀涂层主要有：复合涂层和环氧粉末。煤焦油瓷漆和石油沥青由于污染环境目前用的很少，用于老管道修复主要是缠带类和液体涂料。
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3 复合涂层
通过简单的物理叠合或化学粘结将各具特点的单一涂层材料联为一体，形成综合性能良好的多层涂层系统。包括二层聚乙烯/聚丙烯、三层聚乙烯、聚丙烯等。
4 阴极保护
阴极保护应用于管道始于上世纪三十年代，到五十年代中期已成为较成熟的防蚀技术，被世界各国广泛采用。在我国应用也已有五十年的历史。对于埋地管道阴极保护是作为附加保护方式对涂层破损处的管体金属提供防蚀保护的。绝大多数管道工程采用了外加电流阴极保护方式，也有部分管道工程或部分管段采取了牺牲阳极保护方式。阴极保护目前有相应的行业标准可执行，包括设计标准、施工验收规范、运行维护规范及材料标准。此法具有施工简单，安装工作量小，对邻近地下金属构筑物不产生干扰影响，同时对杂散电流干扰能起到接地排流作用，管理也方便等优点。
5 缓蚀剂防护
缓蚀剂保护是在腐蚀环境中，通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质以保护金属的方法。采用缓蚀剂防腐蚀，由于使用方便、投资少、收效快，因而对于燃气管道的防腐有很广阔的前景。在缓蚀机理上，缓蚀剂是通过缓蚀剂分子上极性基团的物理吸附作用或化学吸附作用，使缓蚀剂吸附在金属表面。这样，一方面改变金属表面的电荷状态和界面性质，使金属表面的能量状态趋于稳定化，从而增加腐蚀反应的活化能，使腐蚀速度减慢；另一方面被吸附的缓蚀剂上的非极性基团，尚能在金属表面形成一层疏水性保护膜，此膜阻碍着与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移，故能使腐蚀速度减小。缓蚀剂的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是由缓蚀剂离子与金属的表面电荷产生静电吸引力和范德华力所引起的，这种吸附快而可逆；化学吸附则是由中性缓蚀剂分子与金属形成了配位键，它比物理吸附力强而不可逆，但吸附速度却较慢。
对于已经铺设的埋地天然气管道，解决办法如果对全部管道开挖重新防腐,工作量和费用十分庞大,只有实施阴极保护系统则是最经济易行的解决办法,但由于管道建设时没有相应的绝缘措施且难以停气进行绝缘改造,也由于没有绝缘并难以取得管道相关参数,所以无法进行实施阴极保护前的相关工艺计算,这就给阴极保护系统的实施带来了很大困难。阴极保护的方法有强制电流法和牺牲阳极保护法,其中强制电流法由于管道无绝缘且管线处于家属区多建筑物的环境中,技术上不可行,故不易采用牺牲阳极阴极保护法在实施中,由于阳极按一定间距布设于管道处,可以避免建筑物及地下其它管道对被保护管道的影响,在技术上也可行,故为防止腐蚀的继续发生发展,采用牺牲阳极阴极保护法。牺牲阳极采用合金阳极,施工按照国家有关标准进行。
总之，我国天然气工业的发展正处于勃勃生机的时期。今后一段时间，我国天然气管道建设将进入较快发展的时期。管道防腐蚀与防护技术是保证管道正常运行、延长管道寿命的重要措施。为了适应天然气管道建设的迅速发展，必须发展用于外防腐涂层和内涂层的新材料。而高性能、复合化、寿命长的管道外防腐层，减阻效果好、性能稳定、价格便宜的内涂层，防腐数据的高精确度、在线检测仪器和自动采集处理系统等，是近期国内管道防腐技术的主要发展方向。
参考文献
【1】周虹伶，曹辉祥. 天然气管道腐蚀研究. 内蒙古石油化工[J]. 2009. 13
【2】 杜存臣，林慧珠. 天然气管道的环境腐蚀与防护. 化工装备技术[J]. 2004.25(2)
论文作者:陈卫平
论文发表刊物:《科学教育前沿》2016年8期
论文发表时间:2016/10/10
标签：管道论文; 天然气论文; 阴极论文; 涂层论文; 阳极论文; 防护论文; 缓蚀剂论文; 《科学教育前沿》2016年8期论文;