天然氣管道腐蝕原因及防治措施

許衛(wèi)民

（馬鞍山港華燃?xì)庥邢薰?，安徽馬鞍山 243000）

1 天然氣管道防腐的必要性分析

1.1 管道防腐的重要性

目前，在全球范圍內(nèi)，人們對(duì)天然氣的需求量逐漸提高，作為一種重要的能源，天然氣已經(jīng)逐漸取代了石油。特別是在政府部門(mén)極力推廣天然氣清潔能源使用的過(guò)程中，我國(guó)天然氣需求量持續(xù)增加，在這一過(guò)程中就必須要對(duì)天然氣的供應(yīng)安全進(jìn)行保證。管道作為天然氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，雖然具有較強(qiáng)的安全性，但是近幾年來(lái)我國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道安全事故頻繁出現(xiàn)，其中管道腐蝕問(wèn)題是最為常見(jiàn)的事故引發(fā)因素。首先在天然氣長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題后，腐蝕物會(huì)與管道內(nèi)的天然氣進(jìn)行混合，導(dǎo)致天然氣內(nèi)雜物雜質(zhì)增多，影響天然氣整體質(zhì)量。其次，如果腐蝕情況較為嚴(yán)重，還會(huì)造成天然氣的泄漏，不僅會(huì)對(duì)天然氣的運(yùn)輸安全產(chǎn)生威脅，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致天然氣企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受損。第三，管道的腐蝕問(wèn)題還可能引發(fā)天然氣的泄漏，污染周邊環(huán)境，對(duì)土壤造成不可逆的影響。最后，如果天然氣出現(xiàn)泄漏的過(guò)程中遇到了火源，就可能加大火災(zāi)和爆炸事故出現(xiàn)的可能，甚至造成現(xiàn)場(chǎng)人員傷亡。天然氣常輸管道腐蝕問(wèn)題一旦出現(xiàn)后，就會(huì)造成管道內(nèi)壁上雜物的附著，這些物質(zhì)最后會(huì)引發(fā)管道腐蝕速度的加快。

1.2 管道腐蝕危害性

作為一種重要的清潔綠色能源，天然氣對(duì)人們的生活產(chǎn)生了極大的影響，不僅能夠緩解工業(yè)能源緊缺的問(wèn)題，同時(shí)還能降低工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。我國(guó)天然氣主要分布在中西部區(qū)域，因此就需要積極開(kāi)展西氣東輸工程建設(shè)，長(zhǎng)輸管道天然氣運(yùn)輸方式雖然安全性較高，但在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，依然會(huì)存在一些如管道腐蝕等問(wèn)題，最終引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。首先，如果天然氣管道由于內(nèi)部腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)了穿孔情況，就會(huì)導(dǎo)致外界雜物、灰塵、微生物等從腐蝕孔內(nèi)進(jìn)入到管道內(nèi)部，在與管道內(nèi)氣體混合的過(guò)程中，不僅會(huì)降低天然氣的整體品質(zhì)，同時(shí)還會(huì)影響天然氣的使用安全。其次，在天然氣長(zhǎng)輸管道出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題后，如果缺少及時(shí)地處理，就會(huì)導(dǎo)致腐蝕物質(zhì)掛在管道內(nèi)壁上，加快管道的腐蝕速度。最后，如果長(zhǎng)輸管道腐蝕問(wèn)題較為嚴(yán)重，在管內(nèi)氣體泄漏的過(guò)程中，就會(huì)給天然氣企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?？傊?，面對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道腐蝕問(wèn)題，必須要積極采取防腐措施進(jìn)行治理，全面提升天然氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)輸?shù)陌踩院陀行浴?/p>

2 天然氣管道腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)的主要誘因

2.1 設(shè)計(jì)因素

在開(kāi)展天然氣管道敷設(shè)的過(guò)程中，如果所經(jīng)過(guò)的道路兩側(cè)涉及到魚(yú)塘、農(nóng)田、廠(chǎng)房、航道、河流、公有私有用地或者是其他可能產(chǎn)生用地爭(zhēng)議的區(qū)域，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)開(kāi)展管道敷設(shè)施工的協(xié)調(diào)工作，通常以租用和征用兩種方式進(jìn)行。并且，在開(kāi)展管道敷設(shè)地段協(xié)調(diào)協(xié)議中，必須要對(duì)管道投產(chǎn)后地塊用途限制、管道保護(hù)方式、管道保護(hù)范圍、管道后期維護(hù)保養(yǎng)檢測(cè)等權(quán)利進(jìn)行明確規(guī)定，一旦協(xié)調(diào)內(nèi)容出現(xiàn)不明確問(wèn)題，就會(huì)為后期管道管理工作帶來(lái)極大的阻礙。常見(jiàn)的安全距離不足、輻射地段被圍閉、深根植物的種植、道路改建擴(kuò)建施工與管道相沖突等問(wèn)題都會(huì)對(duì)管道的敷設(shè)以及后期管理造成影響，在各種危險(xiǎn)因素不斷累積的過(guò)程中，就會(huì)增加管道的破壞風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 管理機(jī)制因素

作為天然氣管道巡檢工作的重要指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，管道管理機(jī)制是管道保護(hù)工作順利開(kāi)展的主要依據(jù)，同時(shí)還能為管道的安全運(yùn)行提供保障。現(xiàn)階段在我國(guó)一般采用專(zhuān)職巡線(xiàn)員的方式進(jìn)行天然氣管道的巡檢，但是依然存在一些不完善情況，比如說(shuō)無(wú)法進(jìn)行全天候的管道巡查、管道巡查管理細(xì)則標(biāo)準(zhǔn)化程度有待提升、巡查人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)水平較低、第三方施工信息缺少及時(shí)反饋、監(jiān)督工作受到不同程度制度問(wèn)題的影響等都會(huì)給天然氣管道巡檢工作帶來(lái)阻礙，并且還會(huì)降低管道保護(hù)的及時(shí)性，最終造成管道破壞或者處于不安全狀態(tài)下運(yùn)行。

2.3 自然因素

2.3.1 大氣影響

造成天然氣輸送管道腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)的一個(gè)重要因素就是大氣因素。由于大氣中存在的成分較多，特別是在降水較為豐富的區(qū)域內(nèi)，大氣中的含水量不斷增加，水分子在接觸到長(zhǎng)輸管道的過(guò)程中，就會(huì)在管道表面形成水膜，并且由于水膜具有電解質(zhì)作用，在與大氣中的水電進(jìn)行結(jié)合后，便會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，加快管道金屬表面的腐蝕，因此就可以看出天然氣輸送管道在潮濕的環(huán)境中更容易發(fā)生腐蝕問(wèn)題。

2.3.2 土壤影響

土壤中微量元素的含量較大，土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且同大氣相比，土壤中的水分子更容易造成天然氣管道的腐蝕，在電化學(xué)腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)的過(guò)程中就會(huì)對(duì)管道造成嚴(yán)重的影響。由于天然氣管道所處區(qū)域的土壤性質(zhì)與管道金屬結(jié)構(gòu)存在較大差異，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)完全不同。一旦土壤中的水分子與管道相接觸，產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)加大天然氣管道的腐蝕程度，在微生物的影響下增加管道腐蝕問(wèn)題的概率。

2.3.3 介質(zhì)影響

對(duì)于天然氣輸送管道來(lái)講，由于受到天然因素的影響，會(huì)比其他輸送管件出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題的概率高出很多。天然氣中含有大量比如水、硫酸物等雜質(zhì)，在具體運(yùn)輸過(guò)程中，這些雜質(zhì)會(huì)沉淀在管道內(nèi)壁，當(dāng)沉淀物與管道形成緊密聯(lián)系后，就會(huì)引發(fā)管道腐蝕。因此，在利用管道開(kāi)展天然氣運(yùn)輸之前，需要先做好天然氣中雜質(zhì)的凈化過(guò)濾處理工作，降低天然氣內(nèi)壁的雜質(zhì)含量，對(duì)輸送過(guò)程中管道內(nèi)壁的腐蝕問(wèn)題進(jìn)行有效避免，不僅能夠促進(jìn)管道防腐水平的提升，同時(shí)還能降低對(duì)管道運(yùn)輸整體質(zhì)量和效率的影響。

3 天然氣管道腐蝕防護(hù)措施

3.1 管道外壁涂層措施

大多數(shù)天然氣管道都是在地下環(huán)境運(yùn)行，因此非常容易受到大氣、土壤等因素的腐蝕。想要對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行有效的預(yù)防，就應(yīng)當(dāng)在天然氣管道外壁進(jìn)行相關(guān)保護(hù)，最常見(jiàn)的是選擇抗腐蝕材料的涂抹，在外壁上形成絕緣層，隔絕地下環(huán)境中雜質(zhì)對(duì)管道的影響，避免受到大氣、土壤中水分子、微生物的影響而造成管道外壁的腐蝕。在進(jìn)行涂層材料選擇的過(guò)程中，不僅需要對(duì)材料的防腐蝕性能進(jìn)行考慮，同時(shí)還要對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行合理選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的全方位保護(hù)，在延長(zhǎng)管道使用壽命的同時(shí)，降低企業(yè)成本投入，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。并且在開(kāi)展防腐處理時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)盡可能提升材料與管道外壁的契合度和防水性，確保能夠?qū)⒎栏牧系淖饔贸浞职l(fā)揮出來(lái)，形成有效的保護(hù)膜，隔離管道外壁與腐蝕物的接觸。與此同時(shí)在進(jìn)行防護(hù)涂層涂抹的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地提高材料的柔性和強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的抵擋，促進(jìn)天然氣管道整體抗腐蝕性能的提升。一般情況下，可以將天然氣管道外壁防腐層分為普通層和加強(qiáng)層兩個(gè)等級(jí)，根據(jù)具體施工方案進(jìn)行科學(xué)選擇，促進(jìn)材料質(zhì)量和效率的提升，保障管道自身防腐效果。不同土壤中的酸堿度程度會(huì)存在一定差異，因此，要根據(jù)具體的土壤酸堿度來(lái)進(jìn)行防腐材料的選擇，在使用煤焦油瀝青進(jìn)行管道外壁保護(hù)的過(guò)程中，條件允許時(shí)也可以與聚乙烯材料進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，展開(kāi)雙重保護(hù)，對(duì)天然氣管道的整體防腐蝕效果進(jìn)行有效提升。

3.2 管道內(nèi)壁涂層措施

天然氣具有一定的腐蝕性，在進(jìn)行天然氣運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，就可能會(huì)造成管道內(nèi)壁的腐蝕問(wèn)題。為了提升天然氣輸送管道整體的防腐質(zhì)量和效率，在進(jìn)行外壁處理的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)在管道內(nèi)壁進(jìn)行防腐材料的涂抹，提前開(kāi)展天然氣管道的相關(guān)調(diào)研，根據(jù)天然氣管道的銹蝕情況制定科學(xué)的除銹措施，保證防腐材料能夠與管道進(jìn)行緊密連接，避免除銹工作不到位而引發(fā)防腐涂層的破損和脫落。因此，就需要由專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)管道內(nèi)壁的處理工作，保障涂層整體的質(zhì)量和應(yīng)用效果。在開(kāi)展具體管道內(nèi)壁防腐處理的過(guò)程中，必須要做好水分、溫度等環(huán)境情況的控制工作，降低對(duì)防腐材料整體質(zhì)量的影響。開(kāi)展天然氣管線(xiàn)施工的過(guò)程中，會(huì)對(duì)涂層產(chǎn)生不同程度的影響，因此就必須保證涂層施工人員的整體素質(zhì)，確保涂抹技術(shù)能夠與具體施工標(biāo)準(zhǔn)相吻合。在天然氣管道內(nèi)壁涂抹防腐材料，不僅能夠降低天然氣輸送過(guò)程中對(duì)管道內(nèi)壁的腐蝕，同時(shí)還能減少摩擦阻力，促進(jìn)運(yùn)輸效率的提升，實(shí)現(xiàn)天然氣的長(zhǎng)距離輸送。

3.3 陰極保護(hù)防腐措施

陰極保護(hù)防腐，就是犧牲陽(yáng)極，將天然氣金屬管道至于鈍性狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，天然氣金屬管道就不宜與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，具有良好的防腐作用。這種方式的原理簡(jiǎn)單高效，能夠增強(qiáng)長(zhǎng)輸天然氣管道的保護(hù)范圍，并且提高管道保護(hù)整體效果。通常情況下，管道外層為金屬材料，由于整體的因子活躍度大于管道金屬，受到溫度和壓力的影響下，二者就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在電解質(zhì)溶液和水汽的共同影響下，形成原性電池并附著在管道外表。當(dāng)原性電池與腐蝕物直接接觸時(shí)，由于電池陽(yáng)極為金屬成分，因此就會(huì)與腐蝕物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。天然氣管道作為電池陰極，可以有效避免與腐蝕物相接觸，具有重要的防腐作用。在對(duì)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法進(jìn)行運(yùn)用的過(guò)程中，必須要仔細(xì)觀(guān)察天然氣管道的長(zhǎng)度、厚度、溫度、濕度的變化以及季節(jié)、氣候等情況，確保在合適的管道位置活躍金屬能夠?qū)⒆饔贸浞职l(fā)揮出來(lái)，全面提升整體的防腐蝕能力。

在一些極其特殊的條件下，陰極保護(hù)防腐措施還可以采取外加電源的方式實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。作為一種重要的燃?xì)赓Y源，天然氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，極少使用到外加電源的陰極保護(hù)方法，這一方法的主要原理是需要在金屬管道外部增加表層電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管道外壁的保護(hù)。在使用的過(guò)程中，要綜合考量實(shí)際地理環(huán)境和金屬管道的管壁厚度，對(duì)所施加的電源設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格控制，合理設(shè)置電壓電流。這一方法不僅應(yīng)用成本較高，并且在具體實(shí)施的過(guò)程中對(duì)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能水平和操作熟練性也具有較高的要求，以此來(lái)保證在進(jìn)行管道外壁施加電源的過(guò)程中，電壓和電流能夠滿(mǎn)足安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，降低安全風(fēng)險(xiǎn)事故出現(xiàn)的可能。因此就可以看出，這一方法的運(yùn)用存在一定難度，不僅成本較高，并且風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大，必須要在極特殊的情況下才能運(yùn)用。

4 提升天然氣管道腐蝕防治工作效果的措施

4.1 重視天然氣管道的日常管理

天然氣管道的防腐工作是一個(gè)漫長(zhǎng)、復(fù)雜的過(guò)程，在日常工作中，必須要積極開(kāi)展管道故障的管理工作。在日常管道防腐處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)將工作重點(diǎn)放在預(yù)防上，嚴(yán)格記錄防腐材料、防腐技術(shù)的使用情況，并定期開(kāi)展管道的檢測(cè)工作，確保管道內(nèi)部壓力容器壓力能夠處于合理狀態(tài)，降低安全問(wèn)題出現(xiàn)的可能。在開(kāi)展日常管理工作的過(guò)程中，還需要根據(jù)天然氣公司的要求制定完善的管理規(guī)范，提高整體工作人員的安全意識(shí)水平，確保能夠推動(dòng)天然氣運(yùn)輸工作的平穩(wěn)高效進(jìn)行。

4.2 積極開(kāi)展相關(guān)管理機(jī)制的建立

為了保障天然氣管道腐蝕防治工作效果，就需要制定項(xiàng)目監(jiān)管機(jī)制，明確施工管理辦法和相關(guān)細(xì)則，在科學(xué)機(jī)制的帶動(dòng)下，推動(dòng)施工監(jiān)管工作的順利開(kāi)展。在制度中需要對(duì)施工負(fù)責(zé)人、監(jiān)理人、甲方工程監(jiān)管人員的職責(zé)進(jìn)行明確分工，開(kāi)展質(zhì)量的層層管控，將監(jiān)管責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，確保每一層級(jí)的相關(guān)施工管理人員能夠?qū)ψ陨矸止艿墓ぷ髫?fù)責(zé)。

4.3 對(duì)內(nèi)外聯(lián)防機(jī)制進(jìn)行運(yùn)用開(kāi)展人員管理

由于管道巡檢無(wú)法進(jìn)行24h不間斷地巡查，因此，就需要開(kāi)展政府與企業(yè)聯(lián)合聯(lián)防機(jī)制的建立工作，發(fā)動(dòng)社會(huì)各界對(duì)管道設(shè)施的建設(shè)工作進(jìn)行監(jiān)督。城管、公安、安監(jiān)等部門(mén)聯(lián)合執(zhí)法，并且在管道附近村民委員會(huì)和民眾也需要進(jìn)行聯(lián)合防控，獲得社會(huì)各界的支持。另外，想要有效解決管道管理團(tuán)隊(duì)專(zhuān)業(yè)性不足的問(wèn)題，就需要積極開(kāi)展專(zhuān)業(yè)人員的挑選工作，對(duì)人員素質(zhì)進(jìn)行保證，利用微信群、高清手機(jī)攝像頭等實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理，能夠?qū)⒐艿拦芾硇畔⑦M(jìn)行及時(shí)地傳遞。在對(duì)巡查管理制度辦法進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化的過(guò)程中，可以促進(jìn)管理隊(duì)伍制度化水平的不斷提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于天然氣管道來(lái)講，一旦出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，在造成天然氣泄漏的同時(shí)，會(huì)增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)生態(tài)環(huán)境污染和爆炸等惡劣的社會(huì)影響。因此，就需要積極開(kāi)展天然氣管道的防腐處理工作，正視天然氣管道運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際情況采取科學(xué)的防腐治理方法，以保證天然氣管道運(yùn)行的安全性和有效性。