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天然氣輸送管道的腐蝕與保護(hù)探討

文檔作者：李想文檔來源：遼河油田燃?xì)饧瘓F(tuán)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年08月08日
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Chenmical Intermediate
2017·02 綜述與專論 當(dāng)代化工研究 1
天然氣輸送管道的腐蝕與保護(hù)探討
＊李　想
（遼河油田燃?xì)饧瘓F(tuán) 遼寧 124010）
摘要：天然氣是一種清潔能源，在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。為給人們的應(yīng)用提供便利，常采用敷設(shè)管道的形式輸送天然氣，但
受多種因素影響管道常出現(xiàn)不同程度的腐蝕，影響天然氣輸送安全。本文對天然氣輸送管道腐蝕情況加以分析，提出相關(guān)保護(hù)措施，希望
為提高天然氣輸送管道防腐水平，確保天然氣的安全輸送提供參考。
關(guān)鍵詞：天然氣；輸送管道；腐蝕；保持
中圖分類號：T 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Discussion on corrosion and protection of natural gas pipeline
Li Xiang
（Liaohe Oilfield Import and Export Company, Liaoning, 124010）
Abstract：Natural gas is a kind of clean energy, plays an important role in people's production and life. In order to facilitate the application of
natural gas transmission pipeline, but affected by many factors often show different degrees of corrosion, affect the safety of natural gas transmission.
This paper analyzes the corrosion of natural gas pipeline, puts forward relevant protection measures, hope to improve the anti-corrosion level of
natural gas pipeline, and to ensure the safe transmission of natural gas.
Key words：natural gas；conveying pipeline；corrosion；keep
我國是一個(gè)能源大國，也是一個(gè)人口大國。隨著社會(huì)發(fā)
展，全社會(huì)在生產(chǎn)和生活方面對天然氣的需求量不斷提升。
天然氣輸送管道肩負(fù)著在城市和天然氣凈化廠之間架起橋
梁、將凈化后的天然氣輸送到城市、為民眾日常生活服務(wù)的
重任，因此，各國都給予天然氣輸送管道施工、運(yùn)營和保護(hù)
以高度重視。我國政府在天然氣管道建設(shè)、天然氣輸送方面
也投入了大量的人力、物力和財(cái)力，天然氣管道腐蝕與保護(hù)
也成為業(yè)內(nèi)廣受關(guān)注的話題。
1.簡析天然氣管道腐蝕原因
天然氣管道是運(yùn)輸天然氣的主要設(shè)備，天然氣運(yùn)輸多是
長距離運(yùn)輸，并且，天然氣管道多是鋼制的。天然氣管道在
地下、地上穿行的過程中，可能會(huì)遇到不同的地質(zhì)、水土環(huán)
境，各種因素都有可能會(huì)腐蝕天然氣管道，給天然氣管道造
成破壞，導(dǎo)致其穿孔、泄露。下面，筆者將為大家逐一分析
可能會(huì)腐蝕天然氣管道的因素：
(1)大氣
大氣中含有各種成分包括，在降水豐富的地區(qū)，大氣的
水含量尤其豐富，大氣中的水分子接觸到金屬，發(fā)生冷凝，
在金屬表面形成水膜，這層水膜會(huì)起到電解質(zhì)的作用，將大
氣中的水電離成OH-、H+，使金屬表面成為加速金屬和離子
反應(yīng)的反應(yīng)場，導(dǎo)致金屬腐蝕。大氣腐蝕是部分導(dǎo)致天然氣
管道腐蝕的原因，也是為何潮濕環(huán)境中的天然氣管道比干燥
環(huán)境中的管道腐蝕更為嚴(yán)重的原因。
(2)土壤腐蝕
土壤中含有豐富的微量元素，還含有大量的水分子，
因?yàn)橥寥赖臉?gòu)成較為復(fù)雜，所以，與大氣相比，土壤更易導(dǎo)
致天然氣管道腐蝕。土壤主要是以電化學(xué)腐蝕、雜散電流腐
蝕以及微生物腐蝕這三種形式來腐蝕天然氣的。其中，電化
學(xué)腐蝕的危害最強(qiáng)，而電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的原因是，天然氣管
道所埋地段的化學(xué)、物理性質(zhì)與管道金相結(jié)構(gòu)都不相同，土
壤中的水離子與管道接觸會(huì)引發(fā)電荷轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致管道表面的
金屬元素出現(xiàn)氧化、還原反應(yīng)，加速管道腐蝕。此外，土壤
中的微生物有時(shí)會(huì)參與管道腐蝕，而且不同的環(huán)境微生物
進(jìn)行腐蝕行為有所不同。例如，硫酸鹽還原菌在土壤PH值
4.5~9.0范圍時(shí)腐蝕程度較嚴(yán)重，而PH超過11或低于3.5時(shí)
腐蝕會(huì)減弱。
(3)輸送介質(zhì)腐蝕
天然氣中含有大量的雜質(zhì)，天然氣本身所帶的硫化物、H2S、
水等物質(zhì)，在天然氣輸送過程中，會(huì)在天然氣管道內(nèi)部出現(xiàn)不
連續(xù)沉淀，沉淀物還會(huì)附著于管道內(nèi)壁，給管道造成直接腐
蝕。為此，在天然氣進(jìn)入管道前，天然氣公司通常會(huì)采取一
系列凈化、過濾措施來降低天然氣中所含的雜質(zhì)，以提高防
腐效果。
(4)外界腐蝕
關(guān)于外界腐蝕的內(nèi)容比較繁雜，這里根據(jù)調(diào)查中主要凸
顯出的幾類問題進(jìn)行說明。在天然氣運(yùn)輸管道的設(shè)計(jì)、施工
中，如果考慮的內(nèi)容不夠全面，某些施工工序未能完善，也
有可能會(huì)導(dǎo)致腐蝕，像在某些天然氣管道工程中，由于資金
不足的問題，在設(shè)計(jì)和安裝過程中出現(xiàn)了“偷工減料”的問
題，這無疑會(huì)使天然氣輸送管道產(chǎn)生腐蝕的問題；其次，天
然氣管道在正常的生產(chǎn)運(yùn)營匯總，也存在著容易導(dǎo)致管道腐
蝕的問題，但是在調(diào)查中卻發(fā)現(xiàn)，相關(guān)部門對于管道的日常
運(yùn)輸工作卻沒有一個(gè)合理的監(jiān)控系統(tǒng)，對于管道的腐蝕狀況
也未能進(jìn)行深入的了解；最后，由于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的力度正
在飛速的發(fā)展中，一些大型的建筑、鐵路工程的建設(shè)，也很
容易對天然氣管道產(chǎn)生負(fù)面的影響，像破壞管道，散落的電
線影響管道的強(qiáng)制電流等問題，都可能會(huì)使管道發(fā)生腐蝕的
現(xiàn)象。
總之，以上幾個(gè)因素是導(dǎo)致天然氣管道腐蝕的主要原
因。相對而言，前兩種因素給天然氣管道帶來的破壞較大。
由于我國天然氣管道多在地下穿行，而土壤對天然氣管道的
腐蝕破壞作用極強(qiáng)，所以，為了保證天然氣安全運(yùn)輸，許多
萬方數(shù)據(jù)
Chenmical Intermediate
2 當(dāng)代化工研究 綜述與專論 2017·02
時(shí)候，天然氣運(yùn)輸公司都要加強(qiáng)土壤中的天然氣管道防腐研
究。
2.天然氣管道保護(hù)對策
由上述可知，導(dǎo)致天然氣輸送管道腐蝕的原因是不同
的，這也決定了天然氣管道防腐保護(hù)措施也要有所不同。那
么，如何進(jìn)行天然氣管道保護(hù)呢，筆者認(rèn)為，可從以下幾點(diǎn)
做起：
(1)針對大氣腐蝕的保護(hù)措施
眾所周知，大氣中的水分和酸性物質(zhì)是腐蝕天然氣管
道的“罪魁禍?zhǔn)住?，因此，針對大氣腐蝕的天然氣管道保
護(hù)要從大氣中的水分、酸性物質(zhì)應(yīng)對入手。如水分給天然
氣管道造成的腐蝕，比較明顯，并且處理難度小，所以，
在發(fā)現(xiàn)天然氣管道出現(xiàn)水腐蝕痕跡后，只需要除去銹痕，在
管道表面涂上防銹漆就行。因大氣中的酸性物質(zhì)而導(dǎo)致的管
道腐蝕，基礎(chǔ)方法如上，除去銹痕，涂上防銹漆。不同的是
涂上防銹漆后，還要用玻璃布纏繞在管道表面，以防止管道
再次被腐蝕。
(2)天然氣管道防土壤腐蝕措施
土壤成分復(fù)雜，它給天然氣管道造成的腐蝕也非常復(fù)
雜。這就要求我們在天然氣管道防土壤腐蝕中，要因地制
宜，突出重點(diǎn)。通常來說，最常用的天然氣管道防土壤腐蝕
法有電保護(hù)法和外層防腐法兩種。在這兩種方法中，后一種
方法也就是外層防腐法要用到許多材料，如瀝青、水泥砂
漿、環(huán)氧粉末和塑料防腐劑絕緣層等。在這幾種材料中，當(dāng)
屬瀝青的用量最大，使用率最高，因?yàn)樗芰戏栏^緣材料雖
然性能穩(wěn)定、效果更好，但是其價(jià)格較貴，成本也更高。所
以，除非要求比較高的防腐位置，一般天然氣管道很少會(huì)用
到大量的塑料防腐絕緣材料。
電保護(hù)法又細(xì)分為排流保護(hù)法、犧牲陽極法和外加陰極
法三種。排流保護(hù)法重在利用排流導(dǎo)線將管道附近的電氣設(shè)
備與管道連接起來，使雜流直接流向電源負(fù)極而不是土壤，
以達(dá)到防腐目的。犧牲陽極保護(hù)法的原理是：用金屬材料（
鋅、鋁、鎂）連接管道，在土壤中形成原電池，避免管道腐
蝕。外加陰極保護(hù)法主要靠給管道外加直流電源，致使管道
呈負(fù)電位來防腐。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，犧牲陽極法需要和電流印陰極法進(jìn)行并
聯(lián)防護(hù)，才能取得良好的防腐效果。在管道防腐層上，破損
點(diǎn)是不可避免的內(nèi)容，而其又具有不確定性，要想對其進(jìn)行
準(zhǔn)確的修補(bǔ)工作，難度可想而知，所以將整條天然氣輸送管
道置于陰極保護(hù)的范圍內(nèi)采用陰極保護(hù)和防腐涂層這雙重保
護(hù)措施，可以對管道實(shí)現(xiàn)長期有效的保護(hù)。
(3)介質(zhì)腐蝕的保護(hù)對策
要想解決介質(zhì)引起的天然氣管道腐蝕問題，還要從天
然氣本身、管道內(nèi)部保護(hù)做起。關(guān)于介質(zhì)腐蝕保護(hù)常用的方
法有添加化學(xué)藥劑、管道內(nèi)部清理、介質(zhì)凈化燈。其中，
介質(zhì)凈化主要應(yīng)用于天然氣進(jìn)入管道前，這種方法主要作
用于天然氣本身，它能從根本上解決介質(zhì)腐蝕管道這個(gè)問
題。如在天然氣進(jìn)入管道前，利用特殊裝置將其中含有的水
分、H2S、CO2等雜質(zhì)除去，可以有效減少雜質(zhì)含量，減少
管道腐蝕幾率。管道內(nèi)部腐蝕處理所用到的材料有環(huán)氧樹
脂、合成樹脂等，將這些材料涂抹在管道內(nèi)壁，可以提高管
道的抗腐蝕能力。需要注意的是，導(dǎo)致天然氣管道腐蝕的介
質(zhì)非常多，在天然氣管道敷設(shè)時(shí)，有關(guān)單位要具體情況具體
分析，盡量通過準(zhǔn)確分析、針對性的保護(hù)減輕管道腐蝕問
題。
(4)外界腐蝕的保護(hù)對策
為了提高天然氣輸送管道的防腐措施，那么針對外界腐
蝕因素，則必須要從根本內(nèi)容上著手，首先要提升管道本身
的材質(zhì)內(nèi)容。由于天然氣管道具有較為復(fù)雜的鋪設(shè)環(huán)境，一
般材料無論是在強(qiáng)度上，亦或者是硬度上，都難以達(dá)到規(guī)定
的標(biāo)準(zhǔn)，所以在管道的鋪設(shè)中多是采用質(zhì)地較為強(qiáng)硬的鋼材
質(zhì)，根據(jù)當(dāng)下的防腐技術(shù)，不妨在鋼材質(zhì)中添加一些其它的
成分，比如像鎳合金等內(nèi)容，提高管道的防腐性，同時(shí)還可
以延長管道的使用年限；其次，為了降低天然氣輸送管道在
工作中可能會(huì)發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，相關(guān)部門要對管道加強(qiáng)日常
的管理巡邏內(nèi)容，安排相應(yīng)的巡護(hù)工作，加強(qiáng)監(jiān)管力度，管
線輸送中出現(xiàn)異常問題時(shí)，要盡快組織技術(shù)人員進(jìn)行排查，
并且與相關(guān)的建設(shè)部門展開溝通，防止因交叉作業(yè)而對管道
內(nèi)容造成破壞。
3.總結(jié)
天然氣輸送管道腐蝕是天然氣中不可避免的問題，而輸
送管道腐蝕不僅會(huì)給天然氣企業(yè)帶來損失，還會(huì)影響百姓的
生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，天然氣輸送企業(yè)應(yīng)提高認(rèn)識，加強(qiáng)
管道防腐技術(shù)研究，并在管道敷設(shè)過程中，明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和
管理規(guī)范，要求施工單位做好工程管理和管道防腐工作，以
提高天然氣管道安全系數(shù)和防腐能力。此外，相關(guān)技術(shù)人員
也要解放思想，實(shí)事求是，借鑒國外在天然氣管道防腐方面
的寶貴經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)做法，提高天然氣管道防腐技術(shù)水平，爭
取為天然氣安全輸送做出積極的貢獻(xiàn)。
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?【作者簡介】
李想（1987~），男，遼河油田燃?xì)饧瘓F(tuán)；研究方向：天然氣
管道及場站建設(shè)。
((責(zé)任編輯盧鳳英)

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