1、天然气管道腐蚀与阴极保护效果分析摘 要当前现代化的城市发展中，天然气已经成为了跟自来水一样生活中不可分开的重要能源。在改善城市环境、促进生活进步以及繁荣经济发展方面，天然气都拥有着重要地位，但是天然气一旦发生事故，将会是非常严重的。所以保证管道需求，防止管道腐蚀是当前建设中的重要内容。而天然气地管道多是采用阴极保护，但是跟石油管道不同的是，阴极保护很难调整，所以设计合理成为了当前解决问题的所在。 关键词天然气；管道腐蚀；阴极保护 中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0372-01 在天然气管道保护方面，多是选择的阴极保护。主要是通过电化学方
2、式使得管道阴极极化，从而使得处于地面中的钢管能够不会受到水分和土壤的腐蚀。这种方式是通过埋地钢管跟外加的辅助阳极电性进行连接，因此是牺牲了阳极材料的腐蚀，进而实现了管道的寿命延长的目的。当前社会中先后发生过很多管道腐蚀事故，给生活带来极大的安全隐患。所以研究天然气管道腐蚀与阴极保护，对社会的发展需要拥有重大的意义。 一、管道腐蚀认识 世界范围内，管道腐蚀都是常见的难题之一，通常其出现存在着电化学和化学的原因，在天然气管道腐蚀中常见到是内壁腐蚀和外壁腐蚀两种。 （一） 内壁腐蚀 所谓的内壁腐蚀原因，主要在于输送管道在运送天然气的过程中，由于天然气内在的水分会形成一定的亲水膜，进而容易出现电化学腐
3、蚀的情况。这与天然气中存在的氧、硫化氢以及二氧化碳等化学物质一同造成了内壁腐蚀的情况的出现。两者在与管道中的金属元素接触之后，就会产生化学反应，进而形成化学原电池，腐蚀管道内壁。再加上天然气本身就具有一些腐蚀性的化学元素，这样就加剧了天然气管道内壁腐蚀。 （二） 外壁腐蚀 所谓的外壁腐蚀通常发生在埋地或者是管道架空时候，由于收到环境的复杂性影响，很容易发生化学腐蚀以及电化学腐蚀，当管道埋入地下的时候，会发生化学腐蚀，使得其管道外壁变薄，但这对于天然气管道穿孔影响有限，但是电化学腐蚀则会局部性的腐蚀，造成了天然气管道表面凹凸不平，产生穿孔情况。 二、天然气管道腐蚀的防御措施 针对天然气管道腐蚀的
4、问题，经过多年的研究，总结了一些有效的方法，在我国领域主要采用的方法包括了绝缘层防腐法、排流保护法、保护性涂层、新材料选择以及电极保护法等。 （一）绝缘层防腐法 该方法就是在管道上涂抹上一层绝缘层，如玻璃布、沥青等绝缘物质。这样把管道包裹起来，使之能够与土壤隔离。避免了管道跟土壤的接触，从而有效的减少腐蚀的发生。因此对于绝缘层物质就要求比较高，需要完整无损，同时能够具有很强的电绝缘性能和隔水性能。防止土壤中的电解质渗透到管道上，进而产生电化学腐蚀。绝缘层需要满足要求：第一黏贴处保证完好，具有良好防水性和稳定性；第二材料要抗腐蚀便于施工。物质材料的选择通常有沥青、聚氯乙烯等。在官道上涂抹碳防腐材
5、料最为流行，碳具有稳定性，不易发生化学反应的优势。 （二） 排流保护法 该方法是通过地下杂散的电流方式来避免发生管道跟突然的直接接触产生腐蚀。主要原理过程就是将管道排流导线的排电流跟电气化铁路钢轨以及变电站的阴极相同，在管道中杂散的电流不经过土壤的情况下，使得导线引流来完成对管道防腐的需要。 （三） 保护性涂层 在天然气的长输管道中使用该方法比较频繁，根据喷涂的位置不同可以将其分为内涂层和外涂层两种。内涂层的主要作用就是用来减少输差。所以内涂层需要具有表面光滑、粗糙感低、耐磨强、硬度大、附着力强等特点，同时还有在采用先内后外的施工方案的时候，需要内涂层具有耐短期高温的优势。 三、天然气管道实行
6、阴极保护的分析 相对来说通过阴极保护这种方式成本相对较低，并且在延长管道寿命方面能够达到几倍甚至几十倍的效果，其经济效益不言而喻。虽然当前在阴极保护方面还是处于一个初期的开发阶段，但是在其他部门，如石油等已经开始了阴极保护的实践。其为天然气管道开展阴极保护提供了丰富了经验，目前石油行业已经形成了一套标准的阴极保护技术。在近年来也相继在全国各地开始投入使用，为城市天然气的管道阴极保护提供了研究的基础。同时，国外在该领域研究也为国内使用提供了借鉴。（一）城市天然气管道阴极保护的作用 当前国内面临着天然气管道腐蚀情况逐渐严重的问题，仅仅靠过去传统的方法很难从根本上消除管道的电化学腐蚀。而阴极保护这种
7、方式，其原理是根据电化学腐蚀原理，使得埋地钢管能够全部处于阴极区域不会受到腐蚀，是非常好的仿佛方法。且应当在使用过程中与绝缘层防腐法结合使用。事实已经证明，在城市天然气管道防腐蚀时候，采用涂覆绝缘层的方法和阴极保护法，双重技术，能够达到非常好的效果。这样管道的安全性将会大大的提升，也使得管线的使用寿命比涂覆绝缘层更为延长一倍，使用这种方法，管道故事明显减少，并且成本降低，经济效益得到了提升。 （二） 天然气管道阴极保护在城市中的应用 近年来，天然气管道阴极保护在城市中引起了极大重视。目前发生的天然气管道腐蚀穿孔事故，分析其原因大部分都是服饰店局部的绝缘层质量比较差，导致出现了穿孔问题，但是大部
8、分的阶段还是好的，运行也正常。可见天然气管道阴极保护方式效果显著，对于城市中输配管网的阴极保护措施早期的使用，因为受到了资金的限制，仅仅只能够采用绝缘层防腐法，并没有使用阴极保护，所以使得天然气管道出现腐蚀穿孔泄漏等问题。但是近年来在国家经济发展以及城市相关部门重视之下，天然气管道阴极保护得到了极大的关注，逐渐增加了对阴极保护技术 投入，有效的延长了管道的使用寿命，节约了相当大的抢修和维修成本，实现了经济效益和社会效益的双重收获。 四、结论 当前国内人们已经开始认识到通过防腐绝缘层和阴极保护措施的联合，能够达到最为经济、合理的效果。防腐层很难能够保证在生产、运输、施工中不受到任何的损害，所以不可能将管道跟腐蚀环境以及介质完全的隔离。要维持有效的防腐效果，就需要跟阴极保护合作。阴极保护对腐蚀反应拥有着极大的干预效果，通过阴极极化的电化学手段，保证了管道不会收到腐蚀，延长了天然管道的使用寿命。 参考文献： 1 胡衍利.牺牲阳极保护法在天然气管道防腐中的应用J.硅谷，2010（24）：121-175. 2 王燕，杨晓慧，饶霁阳.在线腐蚀监测技术在石化行业中的应用J.石油化工腐蚀与防护，2011 年.
