探讨天然气管道腐蚀因素分析及防护策略

李俊 聂勇圣

摘 要：天然气作为极为重要的资源，被广泛的应用到社会生产和生活的各个方面，其运输过程的安全保障极为重要。当前，天然气管道腐蚀问题日益突出，严重影响了输气安全。本文主要对天然气管道腐蚀的影响因素进行了分析，并提出了天然气管道防腐保护对策，进而促进天然气企业经济效益的提高及行业的可持续发展。

关键词：天然气;管道;防腐因素;防护策略

目前，天然气运输主要采用管道集输的方式，具有高效和运载量大、运载距离远等特点。在天然气管输过程中，管道容易发生腐蚀问题，严重影响了管道的运输安全。一旦发生管道腐蚀问题，就会造成天然气资源泄漏，使得运输中断，造成经济损失和人员伤亡的严重后果。

1 天然气管道腐蚀影响因素分析

1.1 管道材料制作工艺

通常天然气管道是钢制的，其制作工艺会影响管道的使用寿命，如果制作工艺不合格，很容易出现管道腐蚀情况。钢材是金属材料的，会受到温度以及湿度的影响，容易出现腐蚀情况。在对钢管制造工艺进行研究时，微晶结构是比较常见的，但是其对外界环境的要求比较高，钢材表面是不能出现缺陷的，否则会出现更为严重的腐蚀开裂问题，造成严重的后果。所以钢材制作时需要选择质量性能好、耐久性的材质以及制作工艺，延长钢管的使用寿命，避免管道被腐蚀。

1.2 地下环境

天然气管道是深埋在地下的，因此，容易受到环境中各种因素的影响与腐蚀。管道腐蚀的因素有土壤、杂散电流、细菌等。土壤对管道的腐蚀影响是比较大的，在水的影响下，土壤中会出现大量的离子，离子能够自由移动，可以导电。金属材料是有电化学特质的，但是其存在是不均匀的，由于土壤的理化性质缺少均匀性，使得土壤的腐蚀作用强化。对于交流杂散电流，与二次感应电流叠加，形成电化学电池，在管道表面存在。虽然这种腐蚀能力不强，但是集中性的腐蚀却是不可忽视的，因此，必须进行有效的防护。

1.3 温度和压力

由于温度的提高能加速酸与管道的反应速率，同时也能提高土壤硫化物对管外壁的腐蚀速率，因此，温度也是管道腐蚀的重要因素。但当温度超过70℃时，腐蚀增长程度缓慢;而压力的增加使得酸性物质活性增加，从而提高其与金属反应的能力。

1.4 管道应力

管道运行过程中，输送压力会影响管道，由于压力波动，出现应力腐蚀，进而造成管道破裂，裂痕在应力冲击下逐渐扩大，出现恶性循环，导致管道被腐蚀。这时的管道是没有应力水平的，因此，无法均匀的抵抗，如果抵抗能力较强，是不会出现较多的的裂痕的，但是，如果抵抗能力比较弱，就会出现严重的应力腐蚀。

2 天然气管道腐蚀防护策略

天然气管道的构成成分主要以钢材为主，这也是其容易发生腐蚀的重要原因之一。如何有效防治管道的腐蚀，实现对管道的保护，是天然气企业安全生产运营及经济目标实现不可忽视的重点问题，必须引起企业的高度重视。

2.1 阴极保护

为了降低金属管道的腐蚀速度，实施阴极保护措施，将被保护的管道作为阴极，将其保护起来，防止金属管道发生腐蚀。具体实施的措施为牺牲阳极的阴极保护措施和外加电流的阴极保护措施。对不同的管道系统实施不同的阴极保护措施，经过油气输送现场的试验研究，阴极保护技术措施是最有效的防腐措施，在天然气输送现场得到广了泛应用。

2.2 改善腐蚀环境

管道所处位置的地理环境对于管道受腐蚀状况也有重要的影响，所以，对于管道腐蚀严重的地区，可以通过改善当地的自然环境来对管道起到防腐蚀作用。例如：对于管道附近的土壤，可以采取脱水处理，或者调一些腐蚀性较小的土壤进行替换，这样就能降低管道附近土壤的腐蚀性，进而对管道起到防腐蚀作用。这种方法的局限性太大，可行性较低，只有在特定的区域内才有实现的可能性。

2.3 缓蚀剂防护

缓蚀剂防护是在腐蚀环境中添加少量物质，使金属腐蚀的速度减慢，对金属有效的保护。利用缓蚀剂防腐蚀，成本比较低，能够快速的看到效果，因此这种方法的發展前景比较广阔。缓蚀剂吸附主要分为物理和化学两个方面，物理吸附的速度比较快，并且具有一定的可逆性，而化学吸附，虽然强于物理吸附力，但是具有不可逆性，并且吸附的速度较慢。

2.4 应用管道腐蚀监测技术

由于天然气输送管道运行过程中，埋地管道出现问题很难及时发现，因此采取自动控制系统，实时采集天然气管道系统的运行参数，发现管道系统的腐蚀现象，采取应急处理措施，提高管道的耐腐蚀性能，延长天然气输送管道的使用寿命。加强对输送管道的巡回检查，通过SCADA 系统的应用，进行电子巡检，比人工检查的效率高出很多。通过采用天然气输送管道腐蚀检测技术措施，发现强度降低的部位，及时进行应急处理，修补泄漏的部位，保证天然气输送管道的密闭性，从而达到安全输送的技术要求。

3 结束语

在当前的经济环境下，天然气对于人们的生产生活都具有重大的影响，腐蚀问题始终是贯穿其安全生产的重要因素。影响腐蚀过程的因素纷繁复杂，其腐蚀机理也是各不相同的，因此，应根据腐蚀的具体情况采取合理的防腐蚀措施，降低其腐蚀速率，延长其使用寿命。

参考文献：

[1]张萌.探讨天然气长输管道防腐的重要性及相关防护措施[J].云南化工，2017（11）.

[2]王孟孟，张本同，宗丽娜，等.天然气长输管道腐蚀机理及检测技术研究[J].焊管，2017（11）.