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基于天然氣管道特別是天然氣長輸管道的防腐蝕工藝效果，直接影響管道天然氣輸送的安全性以及其自體應(yīng)用年限等實況，提出了做好天然氣長輸管道防腐蝕工作的建議。文章在闡述天然氣長輸管道腐蝕的主要因素、腐蝕類型與機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出了與土壤腐蝕相關(guān)的，以及天然氣長輸管道在施工進(jìn)程中可以應(yīng)用的防腐蝕措施。希望本文論述的內(nèi)容，在優(yōu)化天然氣長輸管道防腐工作質(zhì)量方面有所幫助。

天然氣作為一種清潔型能源，在經(jīng)濟(jì)環(huán)保理念大力推行的時代中，社會對其需求量呈現(xiàn)出逐年遞增的形式。天然氣的運(yùn) 輸對管道表現(xiàn)出強(qiáng)烈的依賴性，金屬為構(gòu)建管道的主要材料，在長期的埋設(shè)環(huán)境中，極易出現(xiàn)腐蝕問題，此時管線強(qiáng)度有所 降低，管道固有結(jié)構(gòu)的完整性受到影響，其運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性得不 到切實的保障。所以積極的探尋天然氣長輸管道防腐蝕措施， 能夠在延緩其應(yīng)用年限發(fā)揮巨大的作用。基于此，本文展開相 關(guān)論述。

（一）大氣環(huán)境

水蒸氣為大氣中的組成成分之一，水蒸氣在管道金屬表層 會凝華，繼而產(chǎn)生一層質(zhì)地均勻薄膜，該薄膜最大的功能是將大氣中的各類物質(zhì)整合在一起，其發(fā)揮的作用等同于電解液， 從而使管道金屬表皮發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，被腐蝕。造成天然氣長輸管道腐蝕的大氣因素是多樣化的，最重要的因素為氣候條件 與污染物。若天然氣長輸管道長期被敷設(shè)在干燥環(huán)境下，此時 大多數(shù)污染物不會使金屬管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象；但是一旦管道環(huán) 境相對濕度在 80% 以上時，金屬管道腐蝕速率就會明顯提升。也就是說若天然氣長輸管道敷設(shè)環(huán)境濕度大，就加大了其表皮被腐蝕的概率。

（二）土壤環(huán)境

土壤中存留大量的縫隙這是不可否認(rèn)的事實，縫隙中含水量很高且充有氣體雜質(zhì)，基于部分鹽類存在水中這一實況， 此時水演變成導(dǎo)體的角色。又因為敷設(shè)地下的管道周邊土壤在性質(zhì)上存在一定的差異性，所以其對金屬材料化學(xué)性質(zhì)的影響程度上也存在差異性，此時管道結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)多樣性。例如，管道內(nèi)有雜質(zhì)滯留、金屬表層凹凸不平等狀況出現(xiàn)之時，管道內(nèi)局部金屬易形成電力，其會驅(qū)動帶電荷的金屬離子滲入進(jìn)土壤中，這些金屬離子會因為存在多余的電子而形成負(fù)電壓，而未被電離的電子表現(xiàn)出正電壓的態(tài)勢，在這樣的局勢中氧化還原反應(yīng)在管道兩側(cè)形成。金屬管道電子得失以后便會和土壤一起構(gòu)建一個回路，電化學(xué)電流會在該回路內(nèi)流通，此時土壤便成為腐蝕金屬管道的誘因。

（三）壓力與溫度

眾所周知，天然氣管道內(nèi)存在一定量的活性與酸性物質(zhì)， 上述物質(zhì)的含量與壓力之間存在正相關(guān)關(guān)系，其能夠提升金屬導(dǎo)管被腐蝕的速率。同時在高溫氣候的作用下，土壤中硫化物含量會明顯的上升，此時天然氣長輸管道外壁腐蝕速率顯著提升，酸性物質(zhì)對管道性能將會產(chǎn)生不同程度的影響，并且其兩者反應(yīng)速率又與溫度之間存在正相關(guān)關(guān)系，一旦溫度高于70℃以后，管道和酸性物質(zhì)的反應(yīng)速率將會達(dá)到極限值，不會再有變化。

（一）腐蝕類型

1、內(nèi)壁腐蝕

使天然氣長輸管道內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，主要是因為運(yùn)輸?shù)奶烊粴庵袇㈦s一定水分導(dǎo)致的，在其作用下管道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)親水膜，具備了與原電池腐蝕相似的條件，形成了電化學(xué)腐蝕。另外，H2S、CO2 以及多樣化氧化物與硫化物存在于天然氣中， 其直接管道內(nèi)層金屬接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使管道形成化學(xué)腐蝕。

2、外壁腐蝕

外壁腐蝕通常在架空或埋地鋼管位置出現(xiàn)，架空管通涂層被腐蝕不深達(dá)內(nèi)部，但是埋地鋼管化學(xué)腐蝕屬于整體性腐蝕， 化學(xué)腐蝕局勢中，管壁厚度的削減的程度體現(xiàn)出勻稱性。所以， 以鋼管遭到穿孔破損的視域分析，架空管腐蝕對天然氣長輸管道整體性能破壞程度處于較低水平上，而埋地鋼管外壁腐蝕現(xiàn)象的成因是多樣化的，通常是電化學(xué)腐蝕。

（二）機(jī)理

腐蝕現(xiàn)象外在表現(xiàn)為金屬表層與周邊物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中重量被耗損或者是結(jié)構(gòu)完整性被破壞。天然氣金屬管道發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)過程中，電極電位相對較低處電子遺失，產(chǎn)生氧化反應(yīng)；電極電位較高處獲得電子，成為陰極。在氫離子與氫氧根離子的雙重作用下，F(xiàn)e (OH) 3 形成水合氧化鐵，即鐵銹， 其長期滯留在鋼鐵表層，對金屬不能產(chǎn)生維護(hù)效果，金屬的陽極氧化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

（一）水 ( 汽 ) 腐蝕的防護(hù)措施

基于該類腐蝕對天然氣管道損傷程度較小，且在發(fā)現(xiàn)與處理環(huán)節(jié)上不存在較大難度系數(shù)等實況，所以對其應(yīng)用的防腐蝕措施通常為對管道落實除銹工序以后，涂刷防銹漆防護(hù)層數(shù)次，將上述方法與管道電保護(hù)法整合在一起，所取得的防護(hù)效果是極為可觀的。將防護(hù)層涂刷于管道金屬表層，并對其陰極進(jìn)行維護(hù)，這是現(xiàn)階段對天然氣長輸管道常應(yīng)用的防腐蝕措施，尤其是在防治水侵蝕管道方面體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價值。對金屬管的防護(hù)涂層通常為鎳、鋅等金屬涂層，特殊情況下也會應(yīng)用磷化層等，但是與上述兩類涂層相比較有機(jī)涂層體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性，所以其有較高的應(yīng)用頻率。天然氣長輸管道外防護(hù)涂層要想實現(xiàn)防水腐蝕的目標(biāo)，應(yīng)該大有以下幾個基本性能：

一是電絕緣與隔水性能的優(yōu)良性；二是涂層不會對管道的實用性造成負(fù)面影響；三是管道土層平整性優(yōu)良，且與管道金屬表層之間產(chǎn)生較強(qiáng)的粘附性；四是管道設(shè)備在運(yùn)輸、保管、安裝與拆卸的環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的碰撞現(xiàn)象不會對涂層的完整性造 成破壞；五是能夠長期的維護(hù)絕緣電阻的恒定性，六是自體具有一定抵御化學(xué)介質(zhì)破壞的能力，缺陷在補(bǔ)全環(huán)節(jié)上不存在較大的難度系數(shù)；七是物理性能優(yōu)良，不釋放毒氣物質(zhì)；八是長期的埋設(shè)在底下不會變質(zhì)，性能也不會隨時間的推行而降低?，F(xiàn)階段，對天然氣長輸管道涂刷的涂料通常為環(huán)氧樹脂，其和管道之間能夠形成良好的粘合力。熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層、擠壓聚乙烯兩層結(jié)構(gòu)涂層等也常在長輸管道外防護(hù)中被應(yīng)用。

（二）土壤腐蝕的防護(hù)措施

1、涂層保護(hù)

天然氣長輸管道外防腐蝕層的擇選環(huán)節(jié)上應(yīng)該滿足以下 幾點要求：（1）技術(shù)的可行性，防腐蝕性質(zhì)的優(yōu)良性，機(jī)械性能與絕緣性能均處于較高層次上；滲透率較低從而達(dá)到防止水分滲入的目標(biāo)，能夠抵御植物根尖的穿插與刺傷，抗微生物侵蝕能力較強(qiáng)，并且具有一定的黏連性確保與鋼管裝備的吻合性，缺口填補(bǔ)、損傷完善環(huán)節(jié)上不存在較大的難度系數(shù)。（2） 實用性與科學(xué)性。實質(zhì)上就是指被選用的天然氣長輸管道外防腐蝕層不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)防腐蝕這一目標(biāo)，而且耗費(fèi)的人力、物物力、財力資源均處于較低層次上。（3）依據(jù)天然氣長輸管道施工工藝水平以及機(jī)械設(shè)施，被選用的外防腐蝕層應(yīng)該與規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)相匹配，與施工標(biāo)準(zhǔn)相符合。

2、電化學(xué)保護(hù)

在對天然氣長輸管道實施電保護(hù)法這一防腐蝕措施之時， 具有以下兩種形式，即陰極保護(hù)法和陽極保護(hù)法。陰極保護(hù)法的應(yīng)用實質(zhì)上就是將一定量的陰極電流導(dǎo)入進(jìn)管道金屬表層， 從而使金屬表面陰極發(fā)生極化電化學(xué)反應(yīng)，其作用在于壓縮引起鋼質(zhì)管道土壤腐蝕的各類原電池的電位差這一目標(biāo)，此時能夠使管道形成腐蝕的電流數(shù)值接近于零，壓縮了天然氣長輸管道被腐蝕的幾率。陽極保護(hù)法這一防腐蝕措施的應(yīng)用原理在于使保護(hù)對象長期處于反應(yīng)遲鈍的模式中，且其遲鈍狀態(tài)幾乎不受外界因素的干擾。這一防腐蝕措施在天然氣長輸管道中的應(yīng)用形式是簡易化的，可以采用另加電源進(jìn)行極化反應(yīng)或者是加入氧化劑的方式，從而達(dá)到強(qiáng)化管道抗腐蝕能力的目標(biāo)，目 前該防護(hù)方法在天然氣長輸管道中具有較高的應(yīng)用頻率。另加電流陰極保護(hù)就是將一定量的直流電源導(dǎo)入管道原電池中，達(dá)到強(qiáng)化陽極的目標(biāo)，此時電流被迫從土壤內(nèi)流轉(zhuǎn)到被保護(hù)對象上，降低被保護(hù)對象結(jié)構(gòu)的電位值，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于周邊土壤環(huán)境。陽極保護(hù)措施之所以能夠在天然氣長輸管道防腐蝕工作中有較高的應(yīng)用頻率，主要得力于地形地貌等因素不影響其實效性發(fā)揮的程度。

3、雜散電流排流保護(hù)

基于當(dāng)天然氣長輸管道沿線和高壓輸電線路兩者間距較小，且處于平行狀態(tài)中時，基于高壓輸電線以及電氣化鐵路運(yùn)行狀態(tài)可能影響管道運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量，繼而加快了管道腐蝕速率這一實況，所以管道在施工之時應(yīng)該盡可能的與交、直流干擾源存在一定的距離。將排流保護(hù)施加到管道上，具體是參照被干擾電流影響的管道陽極區(qū)域是否存在正負(fù)極性交變電流，繼而去選用最佳的排流方法。通常情況下當(dāng)管道陽極其與存在恒定電流時應(yīng)用直流排流保護(hù)法，存在交變電流時選用極性排流保護(hù)法，當(dāng)管道陽極區(qū)域存在的電流較為繁雜性質(zhì)難以確定之時適合應(yīng)用強(qiáng)制性排流防護(hù)法。當(dāng)施工人員將天然氣長輸管道敷設(shè)于地下以后，參照雜散電流的真實性檢測結(jié)果，科學(xué)的對排流措施進(jìn)行選擇，確保防腐蝕工作質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)性，具體是將雜散電流流出端組裝構(gòu)成鋅陽極，借助對玻璃鋼測試樁和管道兩者實施銜接的施工舉措，實現(xiàn)排除天然氣長輸管道土壤電流、降低其影響程度的目標(biāo)。

（三）天然氣長輸管道施工過程中的防腐蝕措施

天然氣長輸管道施工進(jìn)程中，施工場地管線輸送、管線拆卸、管線排布、組對以及焊接等系列性工序，務(wù)必要依照施工技術(shù)規(guī)范按部就班的落實，切忌出現(xiàn)盲目性、粗魯?shù)氖┕ば袨?。在吊具的選擇上，最佳對象為尼龍吊帶或橡膠輥輪吊籃，杜絕直接應(yīng)用鋼絲繩對管線進(jìn)行牽拉行為的出現(xiàn)。在布設(shè)管道過程中，盡量減少其和溝壁碰撞現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，特殊情況下可以將木板或草袋鋪設(shè)在溝壁上端，其目的在于維護(hù)防腐層完整性的目標(biāo)。若天然氣長輸管線被埋設(shè)在石方段的溝壑內(nèi)之時，施工人員應(yīng)該格外注意的是需將20.0cm厚細(xì)土鋪設(shè)于管溝底端， 從而避免管線埋設(shè)環(huán)節(jié)中對防腐涂層的完整性造成損傷；若施工人員發(fā)現(xiàn)涂層出現(xiàn)劃痕等損傷之時，務(wù)必依照防腐涂層補(bǔ)傷操作程序?qū)ζ溥M(jìn)行修復(fù)，從而最大限度的降低由于管線涂層磨損而導(dǎo)致天然氣長輸管道被腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

對天然氣長輸管線整體線路實施短暫性陰極保護(hù)對策。短暫性陰極保護(hù)應(yīng)用的是帶狀鋅陽極，對陽極范疇尺寸可以做出如下的規(guī)劃：8.5mm×10.0mm, 每 1 km 天然氣長輸管道敷設(shè)的長度設(shè)置為20.0m，使測試樁演變成陽極帶和管道有效銜接的樞紐。上述管道施工工序的落實，在降低環(huán)境對管道腐蝕幾率上體現(xiàn)巨大優(yōu)越性。

若被敷設(shè)的天然氣長輸管道經(jīng)由河流，那么在管道兩側(cè)的電流測試樁方位分別安設(shè)一對鋅合金犧牲陽極，陽極組通常是由多個預(yù)包裝鋅陽極構(gòu)成的，凈重量管控在 80.0kg 左右。