朱慧萍(大庆油田有限责任公司天然气分公司 黑龙江 大庆 163000）



天然气管道的腐蚀因素以及防腐措施

朱慧萍
(大庆油田有限责任公司天然气分公司 黑龙江 大庆 163000）

摘 要：长输天然气管道沿途会经过复杂的地形，并且会受到温度和气候的影响，天然气管在运输过程中具有高压力、长距离、流量大等特点。天然气管道在运行过程会遭受腐蚀，会对天然气管道造成一定程度的破坏，因此需要对导致天然气管道腐蚀的因素进行分析，并制外部防腐控制、内部防腐控制、改善环境措施，确保长输天然气管道的安全运行。

关键词：天然气管道 腐蚀因素 防腐措施

0 前言

长输天然气管道通常都会深埋在地下，管道会遭受土壤的腐蚀，一旦管道在地下遭受腐蚀，维护起来不仅需要耗费大量的资金，而且耗时也较长，这将会对天然气的运输造成不良影响，由此可见，加强对天然运输管道腐蚀因素的分析有着重要意义。

1 天然气管道遭受腐蚀的主要因素

（1）土壤环境

土壤中会存在大量的空隙，在这些空隙中将会充满气体和水分，水中含有一定量的盐类，这也使得水成为了导体。输送管道所埋藏在不同性质的土壤性，而管道自身的金属材料的化学性质也会有所不同，管道本身结构上的差异[1]。例如，管道中存在杂质、缺陷、表面过于粗糙等情况时，管道中的部分金属容易发生电力，这将会导致电荷的金属离子进入到土壤中，该部分则会由于电子剩余量过多而呈现出负电压，另一部分不容易被电离的将会呈正电压，从而使管道的两端容易发生氧化还原反应。得失电子后的管道与土壤共同组成一个回路，在这个回路中将会形成电化学电流，从而将会使土壤对管道造成不同程度的腐蚀；

（2）大气环境

大气中会含有一定量的水蒸气，水蒸气会金属表面冷却，然后形成一层水膜，这种水膜溶解了空气中的杂质，可以起到一定电解液的作用，从而将会导致金属管道表面遭受电化学腐蚀。对大气腐蚀造成影响的因素有很多种，其中比较关键的两点是气候条件和污染物[2]。在干燥环境下，许多污染物并没有不会对金属管道造成腐蚀，如果管道周围的环境的相对湿度超过80%，腐蚀速度会迅速加快。由此可见，如果管道敷设在潮湿环境中，管道表面极容易遭受腐蚀；

（3）压力和温度

天然气管道内的活性和酸性物质会随着压力的增加而加大，将会导致腐蚀变快；而如果温度升高会导致土壤中的硫化物上升，天然气管道外壁的腐蚀速度会加快，管道将会对受酸性物质影响，管道与酸性物质反应速率会随着温度的升高而变快，但是如果温度达到70℃后，管道与酸性物质的反应速率不会继续变快。

2 预防天然气管道遭受腐蚀的措施

2.1 外部腐蚀控制

（1）外部腐涂层

天然气管道的第一道防线为外防腐涂层，通过腐土层可以将管道与天然气和土壤进行隔离，避免管道与土壤和空气发生直接接触。通过外腐涂层防止天然气管道在运行过程中遭受到不同程度的腐蚀，外防腐土层需要具有以下特点：①物理机械性能必须优异，可以合理抵消天然气管道在土壤中所发生的蠕动情况，无论是自然环境下的热胀冷缩，还是管道在土壤中的移动，管道上的外部腐涂层都不会出现剥离；②腐涂层需具有较好的耐腐蚀性，可以承受大气、酸、碱等物质的腐蚀；③具有较强的附着能力；

（2）阴极保护

外加电流和牺牲阳极保护是阴极保护中的两种类型。外加电流，就是在管道中假设电流，从而避免管道遭受腐蚀，该保护方法可以对需要保护管道的距离的长度进行控制，确保距离较长。牺牲阳极保护的最大优点是不必在管道中外加电流，这也使得保护实施起来更加简单，牺牲阳极保护也可以视作外加电流保护的一种补充形式[3]。需要额外注意的是，在采用阴极保护时，要对性价比进行重点考虑，在确保保护质量的基础下，尽量选择低成本的保护方案，提高经济性；

2.2 内部腐蚀控制

（1）电镀防腐

在天然气管道的上进行电镀层，其中阴极电镀层指的是在天然气管道上电镀一层电气高于管道金属的电极电势，例如在钢铁管道上镀锌。阳极镀层则与阴极镀层相反，例如在钢铁管道上镀锌。通过镀层后，对金属管道表面进行镀层，管道金属表面与腐蚀介质背隔离，从而实现对金属管道腐蚀的控制。如人们所了解的一样，阳极镀层，金属阴极将会得到保护，及时因为外界环境遭受腐蚀，管道本身也不会受到腐蚀，但是阴极性镀层则不同，由于背保护的金属为阳极，如果管道在运行过程中遭受腐蚀，腐蚀介质将会同管道金属发生直接接触，这将会对金属管道造成一定的腐蚀，此时镀层的存在不仅没有使管道得到保护，反而加快了腐蚀速率。虽然，从大量镀层的实际应用情况来看，镀层可以对管道起到一定的保护作用，但是电镀防腐在应用中存在的一个重大问题就是施工工艺相对来说比较复杂，这对电镀防腐的应用与推广中产生了一定的制约；

（2）内防腐层

内防腐层主要是为管内壁和管流之间提供隔离空间，从而使避免管道金属与腐蚀物质发生直接金属，降低天然气运输管道内部所受到的腐蚀。天然气长输管线中进行内涂层，不仅可以起到防腐作用，而且能够降低摩擦阻力，具有良好的经济效益。目前，目前在长输天然气管道中比较常用的涂层防腐技术有环氧粉末、涂层钢管等。涂覆涂层是目前国内外在长输天然气管道防腐中比较常用的一种防腐技术手段，其施工方案和检测手段相对来说都比较完善，并且在具体操作上也较容易实施，具有不错的应用前景；

2.3 改善环境

改善天然气输送管道周围的环境，对防止金属遭受腐蚀有着重要作用。例如，降低腐蚀介质浓度，控制天然气输送管道所处环境的湿度、温度、去除介质中的氧等操作，都可以起到很好的防腐效果；也可以在腐蚀介质中增添降低腐蚀速率的物质，降低金属腐蚀速率。

3 结束语

长输天然气管道在运行会受到各种因素的影响，从而遭受腐蚀。管道在遭受腐蚀时，腐蚀机理各不相同。因此，在防腐处理中，应当依据长输天然气管道的具体情况，选择合理的防腐措施，确保天然气管道的安全运行。

参考文献

[1]郭磊,刘英男,项卫东,等 长输天然气管道坡面水毁风险敏感因素辨识[J].油气储运,2015,05:477-481.

[2]雷晓曾,张阳.天然气长输管道运行管理中易发问题及综合治理浅析[J].内蒙古石油化工,2015,15:90-93.

[3]胡玥,孙娟.天然气管道运行过程中危险有害因素及管道完整性管理[J].中国科技投资,2012,30:41-42.

中图分类号：TE988.2

文献标识码：A

DOI：10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2016.04.051.03

作者简介：朱慧萍(1981-)，女，江苏无锡人，本科，助理工程师，研究方向： 天然气长输管道防腐控制。

The Corrosion Factors and Corrosion Protection Measures of Natural gas Pipeline

ZHU Hui-ping
(Daqing Oilfield Natural Gas Company, Daqing 163000, China)

Abstract：long distance natural gas pipeline passes through complex terrain, along the way and will be affected by the temperature and climate, natural gas pipe in the process of transport with high pressure, long distance, large flow, etc.Natural gas pipeline will suffer corrosion during operation, can cause a certain degree of damage to the natural gas pipeline, so we need to analyze the result in natural gas pipeline corrosion factors, and external anticorrosion control, internal control, improve environmental measures, ensure the safety of long distance natural gas pipeline operation.

Keywords:natural gas pipeline; the corrosion factors; corrosion protection measures