摘要:如果天然气管道被腐蚀了,就会泄露大量的气体,甚至会出现火灾,不仅造成了严重的资源损失,而且还浪费了大量的人力和物力。一旦天然气管道由于腐蚀导致爆炸,它的后果特别严重,将会威胁人身财产安全,还会对环境造成污染。所以,要进一步分析和研究天然气管道的腐蚀问题,并采取合理有效的保护措施,只有这样,才会增加天然气管道的使用时间,从而保证了天然气管道能够安全稳定运行。
关键词:天然气管道;环境腐蚀;防护措施
1天然气管道的环境腐蚀原因
1.1自然环境影响
由于天然气管道通常为浅埋方式,很容易受到土壤、水分、空气等自然环境影响,导致管道产生腐蚀,腐蚀形式主要包括细菌感染、电流腐蚀以及土壤腐蚀。由土壤构造导致的腐蚀为土壤腐蚀,是由胶质体、水分、空气中存在的固、液、气三种形式影响,配合多孔毛细结构的盐分,具有离子导电性能差的特点,加上土壤中含有多种物理和化学成分形成电化学反应而形成土壤腐蚀。通常管道外的防腐蚀层能减轻管道腐蚀程度,需要采取较高质量的材料,做好管道外层防腐设计。我国一些成熟天然气管线采取阴极保护和防腐蚀覆盖层的双重保护措施,其中,外防腐层是关键。要确保天然气管道与防腐覆盖层紧密贴合,避免阴极剥离或出现阴极保护死区。一旦出现局部剥离,要及时调整电极保护参数,直到满足相应的天然气管道防腐蚀要求。天然气管道外的防腐蚀层是防止管道腐蚀的重要措施,可看作外界影响因素,而导致管道腐蚀的影响因素是其本身的材料问题。天然气管道通常采用钢制螺旋焊管材料,该材料钢管非金属成分高,包括磷元素、硫元素等,具有较强的易腐蚀性,同时硅元素、碳元素会导致管道开裂。此外,如果钢管表面有划痕或者不平整的问题,将会导致其在使用过程中出现腐蚀断裂问题。
1.2钢管的材质和制造因素影响
天然气管道的腐蚀原因除了土壤环境本身之外,天然气管道本身的材质也会导致其出现腐蚀现象。我国目前使用的天然气管道大多都是钢材质,并且其中的钢管到也涵盖了诸多S、P等非金属类的元素,在这些非金属含量较高的环境下天然管道也会被腐蚀。另外,天然气管道中还含有C、Si,很容易致使管道脆裂,所以说会出现腐蚀开裂等现象,特别是在我国北方的一些区域内。主要是因为北方的一年四季较为分明,这样的季节会导致天然气管道出现热胀冷缩的情况,所以说天然气管道自身的因素也会导致其出现腐蚀情况。
2天然气管道环境腐蚀的防护
2.1缓蚀剂防护处理
为了解决天然气管道的腐蚀情况,有关工作者务必要对天然气管道实行防腐策略,其中较为常见的手段就是借用缓蚀剂来强化防腐效果,缓蚀剂的作用是在容易腐蚀的环境下抑制或者减少天然管道被腐蚀的速度,从而保护天然气管道外部的金属元素。基本原理就是借用缓蚀剂内部分子中的吸附等作用来阻挡外部环境与天然气管道的直接接触。有关工作人员对此类防腐策略实施了高效的探究,经过对不同种类的不同性能的缓蚀剂实施实验比较,最终匹配出了最优的防腐缓蚀剂配方,为处理我国的天然气管道腐蚀情况奠定了强有力的基础。
2.2涂层防护处理
第一,煤焦油瓷漆防腐涂层。这种方法占有很大的优势,因为它有较好的防腐性能,低廉的材料成本,能对长输天然气管道起到很好的保护作用。但这种措施对温度的要求比较高,如果温度不符合标准,就无法达成防腐效果;第二,PE双层防腐。这种防腐具有绝缘、绝水和耐高温等多种特点,由于它的防腐材料成本比较低,所以被常使用在长输天然气管道防腐工作中。当然,这种防腐方法也存在很多的问题,如果长期被紫外线照射,就会加快老化速度,这也是导致管道腐蚀的主要原因。所以,必须要根据实际的情况选择合适的防腐措施,特别要注意那些不利因素;第三,PE三层防腐。这种防腐措施主要是利用环氧粉末,如果把环氧粉末刚在管道的表面上,就会起到一定的保护作用和防腐效果,PE三层防腐比PE双层防腐效果更明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,环氧粉末对环境具有较强的适应能力,所以得到了广泛应用。
2.3阴极保护处理
在应用阴极保护技术来对金属材料的天然气管道进行保护时,需要设置外部电源来进行阴极保护,也可通过牺牲阳极来对管道进行阴极保护,通过对结合天然气管道的内壁与外壁防腐层,使天然气管道所受到的腐蚀速度得到有效降低,进而确保天然气得到安全的长距离输送。在对阴极保护站进行建立时,需要制定相应的巡回检查制度,使阴极保护站得到及时的维护与保养,以便于帮助检修人员找出阴极保护中的问题,并采取相应的解决措施,从而确保阴极保护的效果得到稳定发挥。当巡回检查时发现牺牲阳极无法达到理想的阴极保护效果时,应对阳极进行相应的更换,确保阴极保护效果能够达到理想标准,使金属天然气管道所受到的腐蚀程度能够降低,提高天然气的输送效率。阴极保护技术通过极化处理腐蚀的电极来实现金属电位方向的调整,从而使被保护的天然气管道能够转变为阴极,使电荷数量得到明显减少,进而保障天然气在管道中的长距离输送。管理人员应对阴极保护系统的设置参数进行定期检查,以此确保阴极保护站的正常运行,防范各类故障的发生,保证天然气管道的阴极保护效果。
2.4天然气净化处理
天然气中含有的杂质会对管道产生腐蚀作用,所以在天然气运输的过程中,管道内会出现沉淀物,沉淀物附着在管道内部,直接给管道带来不同程度的腐蚀。因此,对油气田生产出来的天然气进行净化处理,除去天然气中含有的硫化物、水分等腐蚀介质对天然气管道的防腐会有很好的效果。
2.5提升管理水平
目前,虽然人们一直很注重天然气管道的腐蚀问题,但是针对于管理工作的开展并不是十分的到位。为了解决这一问题的改善和提升,首先从管理者的角度来说,一定要建立专业的管理团队,通过相关的培训工作的开展,让大家认识到天然气管道腐蚀会对天然气运输工作的发展带来哪些影响。同时,也要通过一定的培训工作的开展,让大家了解到加强天然气管道腐蚀防护的方法和措施。除此之外,还要建立完善的奖惩制度,针对于日常管理工作的开展,采用责任制的管理方式,所有的管理人员在开展完了当天的工作之后,一定要在相关的管理单据上签署自己的名字。这样在产生问题之后,便可以直接寻找到问题负责任的主体,进而提升管理意识和天然气管道的管理质量以及管理水平,为天然气运输工作的发展带来一定的贡献。
3天然气管道工程防腐技术的发展
随着改革开放的不断深入,我国在各个领域的科学技术都取得了很大的进步。所以采取了很多比较先进的方式预防腐蚀,比如在管道前期施工过程和使用过程都进行了防腐工作。所以,一旦相应的防腐技术出现了失误或者是各种问题,那么最终肯定导致防腐失败,而目前我国的管道防腐并不是全面的,它只针对化学和电化学腐蚀,通过一定的手段将可以与管道接触发生腐蚀的物质隔绝开来。因此,在今后的研究工作中,技术人员需要主要攻克防腐材料。天然气管道工程所涉及的工程量比较大,所以为了预防其日后的腐蚀,相关人员可以在施工的过程中对管道所处环境进行一定的改善,从大的方面提前预防腐蚀,另外也要想尽一切办法全面提升管道防腐效率。
4结束语
天然气管道在中国能源基础设施中具有的重要作用,管道腐蚀是不可避免的问题,所以有效解决天然气管道的腐蚀问题,对人们的生活具有重大意义。未来还会对天然气管道的防腐技术提出更高的要求,因此深入了解管道腐蚀的原因并采取相应的措施来减缓管道的腐蚀对天然气的运输具有重要意义。
参考文献
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论文作者:李强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
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