1、天然气长输管道的防腐与防护措施摘要：现代的经济社会经济中,天然气是必不可少的,由于天然气的特殊性,天然气输送的途中,金属腐蚀是运输的一大难题。据调查,我国东部因为天然气泄露核腐蚀就造成国家几十亿的损失。因此,必须研究出对腐蚀及防腐的解决办法,这对国家和人民都具有重要的意义。本文对天然气长输管道的防腐与防护措施进行论述。 关键词:腐蚀 机理 防腐 中图分类号：TG172.9 文献标识码： A 前言; 中国传送天然气的长输管道一般都采用埋地铺设的方式，这也为也为管道腐蚀埋下伏笔。导致管道无法发挥作用的因素有很多，但其中最严重的就是腐蚀。这种管道在与地下水和土壤的长期接触过程中，容易发生化学腐蚀，最
2、终随着管道防腐层的不断氧化造成破坏管道结构，严重缩短了管线的使用寿命，给管线的安全运行带来了极大的风险。因此,必须加强对天然气管道的腐蚀和防腐蚀的研究和探讨。 1、致使埋地管道被腐蚀的因素分析 钢制管道埋于地下，会受到各种因素的影响，而其中有些因素则会致使其发生腐蚀现象，腐蚀现象的发生主要受到四大因素的影响：a） 由于管道采用的是钢制材料，且其制造工艺也会产生相应的影响；b）管道被埋于地下，其所处环境使发生腐蚀成为可能；c） 管道的腐蚀防护效果做得不够好；d） 管道的应力水平不同，对于外界影响的抵抗能力自然不同。 1.1 由于管道采用的是钢制材料且其制造工艺也会产生相应的影响。采用钢材作为管道
3、的材质，这就为管道腐蚀的发生提供了可能1钢材的组分是各类金属，金属在湿度和温度一定的环境中很容易发生腐蚀的情况。而对于钢管的制作工艺来说采用的是微晶结构，微晶结构本身的特质对钢管在制作过程中的要求很高，如果存在某些表面的缺陷，那么存在缺陷的部分就会发生腐蚀开裂的情况。所以说钢管的制作材料以及制造工艺 都会使钢管受到不同程度的腐蚀破坏。 1.2 管道被埋于地下其所处环境使发生腐蚀成为可能 对于埋地管道而言，其所处的环境使其不可避免地会受到腐蚀，而对管道产生腐蚀的除了土壤这一因素以外，还存在有细菌和杂散电流等因素。 土壤是胶质体，包含有固相$液相和气相三种形式，它的空隙被水和空气填充满#土壤腐蚀的
4、产生是由于土壤在水的作用下产生了离子导电性-金属材质的电化学特质具有不均匀性，土壤的物理化学性质也具有不均匀性，于是构成了土壤腐蚀的条件。 细菌通过参与电极反应，使铁和可溶硫酸盐转化氢发生反应，这类反应一般都在缺氧的土壤中发生，所以细菌腐蚀就主要发生在缺氧的土壤中。 对金属管道具有腐蚀破坏的作用的另一类物质就是杂散电流，其腐蚀作用主要包括有交流杂散电流和直流杂散电流两种电流腐蚀作用。其中，直流杂散电流腐蚀跟电解腐蚀具有相同的腐蚀原理；那么交流杂散电流又是怎么产生腐蚀作用的呢？对于交流杂散电流而言，二次感交流电的相互叠加产生电化学电池，该电池附着在管道上，这类电池对管道的腐蚀性虽然不大，但是集中
5、腐蚀的性能相对比较强，也是需要防患的一种腐蚀方式。 1.3 管道的腐蚀防护效果做得不够好 埋地管道一般采用阴极保护和防腐蚀覆盖层的双重防护措施，以此来对埋地管道可能遭受的腐蚀破坏进行防护。在使用防腐蚀覆盖层的方法时，最主要的是对现场环境腐蚀的抵御，一旦受现场环境的影响而使覆盖层与钢管发生剥离，如果不及时调整相关参数，则会形成腐蚀死区并且使死区范围扩大，要想防止管道腐蚀，必须要做好防护效果，这样才能更好地达到防护的要求。 1.4 管道的应力水平不同 对于外界影响的抵抗能力自然不同 在管道的操作运行过程中，输送压力和压力波动会对管道产生影响，应力腐蚀也就由此产生。应力腐蚀产生的机理是过高压力对管壁
6、造成过大使用应力，进而促使管壁裂纹的产生，而裂纹又会在应力的影响下不断扩展，这样的循环使得管壁从开裂继而出现被腐蚀的现象。不同应力水平的管道对于应力的抵抗力自然不同，抵抗力强的，在一般情况下出现裂纹的情 况比较少，可在一定程度上抵抗应力腐蚀的作用。 2、埋地管道的防腐措施 国内存在的腐蚀防护方法有多种，其中，杂散电流排流保护、涂层保护和电化学保护是三种常用的，也是比较有效的防护方法。 2.1 涂层保护 涂层保护是通过在埋地管道上应用相应涂层，进而在一定程度上防止管道发生腐蚀的一种方法，有各种各样的防腐蚀涂层，而国内使用最多的是煤焦油瓷漆涂层，PE 二层结构涂层，PE 三层结构涂层，熔结环氧粉末
7、 （FBE） 和双层熔结环氧粉末 （双层 FBE）涂层等。 煤焦油瓷漆：其优点包括了良好的绝缘性$较强的耐细菌腐蚀性、较强的植物根茎穿透能力、吸水率较低、使用寿命较长以及国内材料充足等。同时，由于该材料具有适宜温度范围窄，机械强度较低，低温易变脆等缺点，在使用时需要有严格的烟雾处理措施。 PE 两层结构：除了价格低的优点以外，其主要优点还包括良好的绝缘性能、机械强度高、吸水率低、坚韧耐磨、耐细菌和盐酸腐蚀以及温度变化、国内材料充足等。而缺点则是对于紫外线的耐受能力差；因为阳光会加速其老化，所以不能长时间地暴露于阳光中；由于 PE 层某些性质的存在，使其某些时候无法与钢管进行良好结合，也无法抵抗
8、阴极剥离；同时 PE 层具有静电屏蔽作用，这一作用的存在对外加电流的阴极保护不利。 PE 三层结构：利用环氧粉末和钢管的表面进行了牢固结合，将防蚀性能和机械性能进行完美融合熔结环氧粉末：凭借其良好的绝缘性能、较高的机械强度和较强的化学腐蚀耐受性等优点，在各种恶劣的自然环境中得到了较为广泛的运用。但是，由于其某些特质的存在，覆盖层不可避免地会比较薄，所以其耐受紫外线的性能不强。 2.2 电化学保护 在电化学保护的防腐措施中，所谓阳极保护就是通过添加氧化剂或者使用外加电源进行极化，使被保护的金属处于一种稳定的钝性状态，以此来达到防护目的；而阴极保护则是通过将金属表面阴极极化，通过这样的方法使金属变
9、成电位均一的阴极，通过该阴极与其它构成电化学腐蚀电池，由此来对管道进行腐蚀防护，通常都是通过外加电流或者牺牲阳极的方法 来实现。而系统的检测则主要是通过密间隔来测量长输管道的阴极保护数据，进而对数据进行分析判断，以此来判定管道的阴极保护状态2。 国内通常采用以强制电流为主，以牺牲阳极为辅的阴极保护法来对大口径的长输管道进行防腐保护。该保护方法的防腐蚀性能优良，保护距离得到了适当加长，这样一来两个阴极保护站之间的距离可以达到 110 km。对工艺站场管道的进出口设置电绝缘装置，以实现防止阴极保护电流流失的目的#如果管道的防腐蚀层和绝缘接头遭受电力故障等，会引起破坏，所以需要事先在适当的位置安装接
10、地锌电池，通过锌电池的作用，避免这类破坏的发生，实现防护的功能。 结语 本文介绍国内外在天然气管网可靠性研究中的现状，提出了可靠性研究在天然气管网中的具体运用，管道工程、采气管网、加热炉连接方式、集气站生产能力以及用户可靠性均是天然气管网系统的重要组成部分，在这些方面可靠性的运用能够明显地提升天然气管网的运行效率，对于提升经济效益有着很明显的作用。根据笔者的实践工作，提出了以上的天然气管 网可靠性的研究现状分析，望志同道合之士提出不足之处。 参考文献： 1 姜长印,万春荣,等.高密度高活性球形氢氧化镍的制备与性能控制J.电源技 术 ,1997,6,21:243-247. 2 李新海,刘建华,等.掺杂球形氢氧化镍电化学行为研究J.中国工业大学学报 ,1998,6,29:556-558. 3 傅钟臻,蒋文全,于丽敏.覆钴型氢氧化镍的制备J.中国有色金属学报,2005,5,11:1775-1779. 4 林才顺.电池正极材料纳米氢氧化镍的制备新进展.湿法冶金,2004,2(23):60-6 5 .
