摘要：天然气长输管道的建设施工和安全运行，直接影响到天然气输送｡由于天然气的腐蚀性及埋地管线存在的腐蚀，需要对天然气长输管道的腐蚀进行研究，采取必要的防腐措施，保护长输管道，使其安全运行，提高输气的效率｡鉴于此，本文就天然气长输管道防腐的重要性及防护策略展开探讨，以期为相关工作起到参考作用｡
关键词：天然气；长输管道；防腐；防护措施
1、天然气长输管道防腐的重要性
在天然气运输的过程中，由于所处的土壤环境复杂，所传输的物质具有腐蚀性，并且对管道的内外壁都有可能受到一定的腐蚀，当输送管道受到腐蚀就会导致穿孔情况出现，这样不仅会导致天然气和石油发生泄漏，使得传输中断，造成一定的环境污染，而且还会发生火灾，对附近的环境造成严重的危害。在我国天然气管道铺设长度较长，通过地形较为复杂的不利背景下，加强长输管道的防腐工作就显得尤为重要。采用相关的防护措施和防护技术能够有效的延长管道被腐蚀而损坏的时间，确保天然气长输管道运行的有效性。
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2、导致埋地管道出现被腐蚀问题的主要原因
2.1、土壤腐蚀
土壤是多孔性的胶体，具有固、液、气三相，其空隙充满了水分和气体，一定的盐类溶解于水中使土壤具有离子导电性｡输气管道埋藏在物理性质和化学性质各不相同的土壤各处，且管道各部分的结构亦不同，导致管道中的部分金属易发生电离，电离的金属正离子进入到土壤中，剩余的电子留存在该处而呈现出负电压，不易被电离的部分将会呈现出正电压，氧化还原反应极易在管道两端发生｡
2.2、细菌腐蚀
细菌腐蚀常常伴随在土壤腐蚀的过程中，参与细菌腐蚀的细菌主要有铁细菌、氧化菌、硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌等，其中最具有代表性的是厌氧性硫酸盐还原菌｡分布在河、海、湖泊水田、沼泽的淤泥中以及透气性差，pH值=6~8的碱性土壤中｡当阴极反应发生时产生的氢会与硫酸盐发生反应，最终生成硫化铁等腐蚀产物，在管道表面进行覆盖，形成孔蚀｡另外，此还原菌还能来利用土壤中的有机物质进行大量繁衍，有硫化氢臭鸡蛋味和土壤颜色发黑是硫酸盐还原菌腐蚀现场的特点｡
2.3、不够到位的管道腐蚀防护效果
通常来说，埋地管道所采用的防护措施是双重的，即阴极保护和防腐蚀覆盖层｡在将这种防护防腐用于实际时，最为重要的就是要对现场环境的腐蚀予以有效抵御，若因环境影响，就会让覆盖层慢慢剥离钢管｡因此，如果要做好管道防腐蚀工作，就必须要采取科学有效的防护措施｡
3、天然气长输管道防腐的措施
3.1、电化学保护
在电化学保护的防腐措施中所采用的阳极保护就是利用氧化剂的添加与外加电源的使用来达到极化，让被保护的金属保持稳定的钝性状态，进而起到有效防护效果；而阴极保护则是利用极化金属表面阴极，让金属变成电位均一的阴极，利用该阴极和其它构成电化学腐蚀电池，进而腐蚀保护管道，一般实现均是建立在外加电流与牺牲电极的基础上的｡而系统的检测则是利用密间隔对长输管道的阴极保护数据进行测量，之后再展开分析判断，借以对管道的阴极保护状态做出判定｡国内主要采用的是强制电流，通过牺牲阳极为辅的阴极保护法来防腐保护大口径的传输管道｡这一保护方法有着优良的防腐蚀性能，适当加长了保护距离，如此便让两个阴极保护着的距离有110km｡将电绝缘装置设置于工艺站场管道的进出口，以对阴极保护电流予以有效保护｡若管道的防腐蚀层与绝缘接头遇到电力故障，就会被破坏，因此应将接地锌电视安装在适当位置，在锌电池从作用下，防止发生此类破坏，让防护功能发挥作用｡
3.2、采用煤焦油瓷漆方式
在天然气长输管道的外壁上，可以通过煤焦油瓷漆涂抹的方式来对管道进行有效的保护｡煤焦油瓷漆的绝缘性能十分突出，而且还具有较强的防腐蚀能力，同时其使用寿命还比较长，所以使用此种方式来对管道进行保护是比较经济实惠的，但是此种防腐方式并不是没有任何缺点的，其缺点为对于温度的要求比较高，当温度不符合其使用要求的时候，此种防腐措施就无法取得较好的效果¯｡与此同时，此种防腐方式还具有机械强度比较低的缺点，面对这样的情况，应该根据实际情况来确定是否使用这一防腐措施｡
3.3、PE 三层结构
在防腐过程中使用 PE 三层，应利用环氧粉末与钢管表面来达到有效固定的目的，由于环氧粉末的防腐能力非常强，所以应结合这一粉末与管道表面，便能够有效保障管道表面。与此同时，这一粉末还具有很强的环境适应能力，即使环境恶劣也不应影响其使用，所以，这一管道防腐措施有着广泛的应用。但同时由于 PE 材质自有的特殊性，因此要避免紫外线长期照射。
3.4、阴极保护法
3.4.1、牺牲阳极保护法
牺牲阳极是将被保护金属连接一种电位更负的金属或合金，使被保护体阴极极化的方法｡被保护金属为阴极，保护金属是阳极，被腐蚀消耗，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护｡此保护方法具有较多优点：保护电流的利用率高，不会发生过保护现象；对于短距离和无电源地区仍然适用；不会干扰邻近的地下金属设备且施工技术简单，安装维护费用较低；管道的接地、保护兼顾；日常的管理工作量小｡但也存在较多的缺点：驱动电位低较低，较难调节保护电流；由于土壤电阻率限制使用范围；若杂散电流干扰强烈，保护作用将丧失；牺牲阳极寿命将限制保护时间｡
3.4.2、外加电流保护法
通过外部电源使得周围环境高于需要保护的设备的电位的状态下，从而成为整个环境中的阴极，被保护的设备将不会因为失去电子而发生腐蚀｡该系统是由整流电源、参比电极、连接电缆、阳极地床组成，强制电流法的电源常用的有整流器、热电发生器、太阳能电池、风力发电机等；辅助阳极的常用材料有石墨，磁性氧化铁、高硅铸铁及废钢铁等｡该方法是目前长距离管道最主要的保护方法｡此法的优点是由于驱动电压高，可以灵活控制阴极保护电流的输出量；使用于高电阻率或恶劣的腐蚀环境下；对不溶性阳极材料可做长期阴极保护；一座阴极保护站若采用较好的防腐绝缘层，可以保护几十公里的范围；另外，对于防腐绝缘层质量较差或者有局部裸露的管道也可以达到完全保护｡但是此方法需要外部电源；易干扰邻近的地下金属设备，且维护和投入费用也较高｡
结束语
通过对天然气长输管道防腐的重要性及防护措施的研究，针对天然气长输管道经过水域和高压电网密集区域的防腐处理问题进行分析，采取必要的技术措施，提高输气管道的防腐特性，延长输气管道的使用寿命，提高输气的效率｡
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论文作者:吴晓丽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/9
标签：管道论文; 阴极论文; 天然气论文; 阳极论文; 防护论文; 措施论文; 土壤论文; 《基层建设》2018年第14期论文;