黎延志（安徽省天然氣開(kāi)發(fā)股份有限公司，安徽 合肥230000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)民的生活水平也日益提高，天然氣已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，為人們的日常生活提供一定便利。在現(xiàn)階段，天然氣長(zhǎng)距離廣道輸送是天然氣輸送的主要方式，也是唯一方式。長(zhǎng)輸天然氣管道建設(shè)位置多是在于野外，或者是埋于地下、深入海洋及架空敷設(shè)，需要頻繁穿過(guò)高山、湖泊、公路及不同地理、地貌的環(huán)境。再加之，長(zhǎng)輸天然氣管道具備供氣連續(xù)不間斷、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、運(yùn)輸量大、壓力高等特點(diǎn)，因此，長(zhǎng)輸管道在運(yùn)行過(guò)程中極容易受到及氣候及環(huán)境等影響，極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查，每年因?yàn)樘烊粴夤艿栏g而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大，且因?yàn)楦g作用導(dǎo)致天然氣發(fā)生一定損壞，從而產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，也嚴(yán)重威脅人們的日常生活安全。

1 長(zhǎng)輸天然氣管道造成腐蝕的原因

1.1 管道內(nèi)部問(wèn)題

在運(yùn)輸過(guò)程中，因?yàn)楣艿纼?nèi)壁與輸送介質(zhì)之間接觸過(guò)于嚴(yán)密，而輸送物質(zhì)因?yàn)楹幸恍┤缍趸?、水合物等混合物質(zhì)，在運(yùn)輸過(guò)程中，隨著運(yùn)輸速度、流速、溫度壓力的變化，更加重了其內(nèi)在的腐蝕。主要原因是：第一，在運(yùn)輸過(guò)程中，因?yàn)殚L(zhǎng)輸天然氣管道具有運(yùn)輸量大、運(yùn)輸過(guò)程不停止等特點(diǎn)，并且因?yàn)檩斔铜h(huán)境在高溫高壓之下，會(huì)對(duì)酸性氣體的活性和運(yùn)動(dòng)能力達(dá)到一個(gè)激發(fā)作用，這嚴(yán)重加劇了其內(nèi)部的腐蝕程度。第二，當(dāng)管道中含有二氧化碳、水等混合物時(shí)，一定程度下，這下雜質(zhì)會(huì)與金屬管道產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而加劇天然氣內(nèi)部腐蝕。第三，天然氣管道在實(shí)際輸送過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)自由液體，從而會(huì)造成管道內(nèi)部固、液、氣共存的化學(xué)現(xiàn)象，會(huì)加劇管道內(nèi)部的腐蝕率，并且一定程度上會(huì)使管道彎型發(fā)生物質(zhì)沖擊。除此之外，因?yàn)樵趯?shí)際天然氣內(nèi)部管道施工過(guò)程中，所涉及的范圍非常廣闊，并且要考慮的因素也是非常的多，有關(guān)管道設(shè)計(jì)人員也很難面面俱到，在加之目前我國(guó)在天然氣領(lǐng)域的管道維修及技術(shù)人員非常的匱乏，而且天然氣公司內(nèi)在的預(yù)防腐蝕制度也有待完善，這也是加深管道內(nèi)部腐蝕的重要因素之一。

1.2 管道外部因素

1.2.1 土壤腐蝕

土壤腐蝕是引起天熱管道的主要腐蝕重要原因之一，尤其是針對(duì)于土壤中存在不同的管道金相結(jié)構(gòu)，很容易與管道中的金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并出現(xiàn)腐蝕性電流和電解質(zhì)等情況，日積月累更加重了其土壤腐蝕的惡化。一般情況下，埋在土壤中的管道外壁會(huì)加以防腐處理，在防腐層的作用下，能夠起到一定防腐蝕作用。但是由于天然氣管道是無(wú)休息運(yùn)作的，在加之管道在建設(shè)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)磕碰情況，長(zhǎng)此下去，外壁的防腐物質(zhì)會(huì)不斷與土壤融合或者出現(xiàn)脫離等現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重加劇了外壁防腐層的破壞，從而導(dǎo)致管道外壁與土壤中含有腐蝕性的物質(zhì)直接接觸，從而造成腐蝕現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因?yàn)橥寥栏g所引起的長(zhǎng)輸天然氣管道腐蝕想象頻發(fā)，而且要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它腐蝕因素所帶來(lái)的危害，也嚴(yán)重的阻礙了天然氣正常的運(yùn)輸，因此有關(guān)部門(mén)一定要高度采取重視，將土壤腐蝕所引起的天然氣腐蝕現(xiàn)象降到最低。

1.2.2 大氣腐蝕

當(dāng)在中高空地理環(huán)境建設(shè)天然氣運(yùn)輸管道時(shí)，因?yàn)楣艿乐苯咏佑|大氣層，大氣層中含有的水膜及水溶性堿性氣體會(huì)加重管道外壁的水膜的腐蝕效果，一方面是因?yàn)楣艿劳獗谠诳臻g的稀薄度與壓力情況下，產(chǎn)生一層極薄且無(wú)法可視化的水膜，在水膜達(dá)到一定厚度范圍后，既會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕中的電解液膜，在化學(xué)作業(yè)下，管道外壁會(huì)與這層電液膜產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。另外，由于自然條件風(fēng)吹雨打、烈日臺(tái)風(fēng)等作業(yè)下，一定程度損壞了管道外壁，損壞后的管道外壁會(huì)與大氣中形成的堿性氣體產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，從而更加劇了天然管道的腐蝕。因此，大氣腐蝕是長(zhǎng)輸天然氣管道腐蝕的常見(jiàn)現(xiàn)象，目前，因?yàn)榭萍妓绞艿揭欢ㄖ萍s，我國(guó)對(duì)于大氣腐蝕所采取的相關(guān)措施還不夠完善，相關(guān)部門(mén)務(wù)必要制定科學(xué)的預(yù)防制度，防患于未然，將大氣所引起的天然氣管道腐蝕想象降到最低。

1.2.3 微生物腐蝕

微生物腐蝕是天然氣管道常見(jiàn)的腐蝕現(xiàn)象，是一種電化學(xué)腐蝕，即由于因?yàn)槲⑸镉绊懙母g及微生物所產(chǎn)生的腐蝕。其本質(zhì)是由于長(zhǎng)埋于地下的天然氣管道與管道內(nèi)的微生物之間產(chǎn)生直接接觸，從而在微生物的作用下與管道內(nèi)外壁之間產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的形成。據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，每年因?yàn)槲⑸锔g長(zhǎng)輸天然氣管道所消耗的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大，因此加強(qiáng)對(duì)于微生物的防治和調(diào)查已經(jīng)是亟待解決的問(wèn)題。

1.2.4 海水腐蝕

海洋中所蘊(yùn)含著豐富的天然氣資源，因此海洋中的天然氣防腐也是極為重要的。海水腐蝕是海洋環(huán)境中發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，因?yàn)楹Ｋ旧硎且环N較強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，在加之海洋中所具有的微生物及附著生物所代謝的產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。而且海洋中的波浪及潮流會(huì)對(duì)管道外壁產(chǎn)生反復(fù)沖擊，也會(huì)直接或間接的加劇其天然氣管道的腐蝕過(guò)程。

2 長(zhǎng)輸天然氣管道防腐預(yù)防措施

2.1 建設(shè)初期防腐措施

每一個(gè)技術(shù)人員都應(yīng)該事先做好防范，不能“臨渴掘井”。在當(dāng)下建設(shè)初期防腐保護(hù)措施中，大多數(shù)技術(shù)人員對(duì)在天然氣運(yùn)輸管道的內(nèi)壁與外壁進(jìn)行防腐涂層施工，這是基于目前最為常用的預(yù)防措施。立足于此，大多數(shù)采用噴砂的方式來(lái)對(duì)管道進(jìn)行防腐涂層施工，并且結(jié)合氣候地理環(huán)境等因素，去除材料表層的凹凸程度，從而使防腐達(dá)到一定鞏固效果。另外，在焊接處理時(shí)，一定要謹(jǐn)慎操作，掌握焊接方法，保證焊接角度和焊接程度都能準(zhǔn)確的嚴(yán)格控制，從而防止安全隱患現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外，還要加強(qiáng)輸氣階段預(yù)防措施，從而保證輸氣現(xiàn)場(chǎng)安全穩(wěn)固。

2.2 實(shí)際操作階段預(yù)防措施

2.2.1 失陽(yáng)極造陰極的保護(hù)措施

失陽(yáng)極造陰極的實(shí)施原理具有非常的簡(jiǎn)單性、容易性，其原理是利用其中的化學(xué)反應(yīng)來(lái)達(dá)到減緩腐蝕的作用?；谏衔?，我們了解到管道外壁一般都附著著金屬材料，且比管道金屬因子更為活躍。在一定溫度和壓力之下，管道金屬和其中的金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用水蒸氣和電解質(zhì)共同作用則形成了一層原性電池。原性電池暴露在腐蝕物質(zhì)中，電池的陽(yáng)極則為金屬，被腐蝕物質(zhì)所腐蝕，而陰極則為運(yùn)輸管道，避免接觸腐蝕物質(zhì)，被保護(hù)了起來(lái)。需要注意的是，在進(jìn)行此項(xiàng)預(yù)防措施時(shí)，一定要對(duì)管壁厚度、管道長(zhǎng)度、氣候條件、溫度變化加以觀察和研究，使活躍金屬能夠安放在合理位置，并且最大程度保證其用量。

2.2.2 外加電源的陰極保護(hù)措施

外加電源的陰極保護(hù)措施在具體應(yīng)用中較少，除非是特殊緊急的情況。某種意義上來(lái)，該預(yù)防措施使用方式是為“簡(jiǎn)單粗暴”。因?yàn)樘烊粴饩哂幸兹家妆奶攸c(diǎn)，所以針對(duì)于這種措施使用較少。其本質(zhì)是為了保護(hù)管道外壁，而增加金屬管道的外壁電源。而且在使用時(shí)，需要結(jié)合管壁厚度及所處地理環(huán)境等等，對(duì)具體設(shè)施電壓數(shù)及電流量加以設(shè)置，使用綜合成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于上述的失陽(yáng)極造陰極的保護(hù)措施。而且在使用過(guò)程中，對(duì)于技術(shù)人員的技術(shù)能力要求較高，因?yàn)樵谠黾油獗陔娫磿r(shí)，很難保證電流的設(shè)置符合安全系數(shù)，也對(duì)技術(shù)人員的安全造成一定威脅。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前針對(duì)于天然氣長(zhǎng)輸管道的防腐技術(shù)還有待加強(qiáng)和改善，這就要求相關(guān)部門(mén)針對(duì)于天然氣長(zhǎng)輸管道容易發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，做好未雨綢繆，并采取不同的措施以來(lái)解決相應(yīng)的腐蝕問(wèn)題，大力的加強(qiáng)對(duì)于防腐技術(shù)的研究和完善，最大限度的防止長(zhǎng)輸天然氣管道的腐蝕，從而保護(hù)其經(jīng)濟(jì)效益及人民日常安全。