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摘要:天然气管道运行过程中容易受到较多不确定因素的影响而出现腐蚀问题。为防止腐蚀问题对天然气管道安全运行构成威胁,建议相关人员应该严格按照天然气管道防腐策略要求,采取科学合理的技术进行有效应对,以期可以从根本上确保天然气管道运行质量安全。
关键词:天然气管道;输送过程;管道防腐;创新
引言
只有加大对天然气管道防腐工作的重视才能够从根本上为天然气运输工作提供安全保障。在对防腐工作进行治理前,相关人员则需要提前对现场情况进行调查,在掌握土壤以及其他外部环境因素的具体状况后再开展后续治理工作。要能够根据发生腐蚀的原因来寻找解决对策,提高整体的防腐效果。
1天然气管道发生腐蚀的状况
通过调查可以发现,当天然气在运输过程中出现管道腐蚀的现象时有发生,导致此种现象发生的主要原因有很多方面。其中点蚀是最为常见的问题,通常呈现出点状、小孔的形式,进而会有管道局部出现腐蚀的现象。倘若不能及时处理这种问题便会带来很大的危害,尽管有时腐蚀程度不是很严重,但同样有着很大的维护难度,不利于天然气的安全运输。
另外,丝状腐蚀同样也是很常见的现象。此种类型的腐蚀大多发生在保护膜的下方,并且呈现出丝状,这便会导致天然气的运输工作出现安全隐患。出现此类型问题的修复工作同样有一定的难度,并且工作强度很大,因此需要相关技术人员能够加大对预防工作的重视,改善保护膜的致密性,并且还应发挥防腐涂层的作用,保障运输安全。
最后,均匀腐蚀是指整个管道受到腐蚀。此种类型的腐蚀虽然涉及范围以及面积是相对较大的,严重程度虽然低于点蚀和丝状腐蚀,但倘若不能及时解决这些问题同样会产生严重的后果。此种类型的腐蚀更多的是发生在裸露在外天然气管道的外侧,再加上天然气管道与腐蚀物质的直接接触,因此会出现均匀腐蚀的现象。
2天然气管道腐蚀的影响因素
(1)钢管内表面预处理。天然气管道为钢管,在施工处理的过程中,必须要做好钢管表面的预处理,管道内壁必须要做好清洗处理,以避免内壁上油污、介质、尘垢等各种位置的存在,一旦这些物质没有得到有效的处理,将会增大管道的腐蚀威胁。根据有关资料显示,在天然气管道中,内表面杂质的处理效果将会影响到涂层的质量,如果处理不到位,管道壁起皮、气泡、结块等现象都是不可避免的,势必会影响涂层对管道的保护。
(2)涂层材料质量。虽然涂层是提高管道防腐性能的一个重要因素,但是,市面上的涂层材料非常多,不同的材料存在着性能、质量的较大差异。在当前的天然气管道工程建设施工领域,对于涂层并未形成统一的标准,在涂层材料的选择过程中,相关人员需充分考虑管道材料、天然气组分、温度等综合性条件,保障涂层材料的有效应用。比如,对于处于比较潮湿环境下的天然气管道,涂层材料最好选用环氧酚醛型或者环氧型材料;当天然气中的含硫成分较高时,环氧型涂层材料应用效果最佳。
(3)涂装工艺。涂装工艺同样会影响管道的防腐性能,一般情况下,在天然气管道工程中,涂装工艺的选择应该充分考虑涂层材料和结构因素。通常,手工涂装的效果相对较差,往往需要对焊道加以着重处理。涂装工艺应用不当同样会使得管道的防腐处理不当,涂装工艺应用时,要尽量保持涂装的连续性。在表面处理结束以后,依次按照底层、中间层的顺序,来保障涂装效果。但是,在实际的处理过程中,常常存在着很多的不当操作和施工行为,影响了涂层防护作用的实现。
(4)天然气组分。天然气管道在输送天然气的过程中,管道防腐蚀性同样会受到天然气组分的影响,天然气的组分比较多,其中含有硫化氢、二氧化碳、水分等,而这些成分是引起管道腐蚀的直接原因。
3解决天然气管道腐蚀的对策
3.1外防腐层技术的应用
结合当前发展情况来看,国内管道外防腐层技术正趋向于高性能与复合化方向发展。举例而言,近几年来,我国在输气管道外防腐层材料的应用方面主要以新型材料为主。其中,在这些新型材料的应用过程中,以三层PE材料以及环氧粉末为首的新型材料性能应用效果最突出。根据实际反馈情况来看,上述材料不仅在价格成本方面具备一定优势,同时在使用性能方面也具备一定优势。且根据行业内专家判断得知,在未来的一段发展时间,上述管道防腐材料以及相关技术内容将会成为我国天然气管道外防腐层技术的重要内容。
3.2内涂层技术的应用
输气管线的内涂层在摩擦阻力损失方面远比其他技术小得多,与此同时,在管线输送速度方面远比其他技术快得多。结合以往的应用经验来看,液体环氧以及环游粉末等均可以用作内涂层的主要材料。通过合理应用上述涂层材料,不仅可以进一步增强管道输送能力,同时还可以进一步增强管道节能效果。最重要的是,内涂层技术在大型输气管道防腐能力方面表现较为突出,可以为大型输气管道的安全运行提供良好保障。除此之外,内涂层技术可以适当改善管道传输介质的流动性能。甚至可以有效防止施工期间存在的腐蚀危害问题,可以通过不断减少沉积物,改善清管效果。
3.3阴极保护技术的应用
所谓的阴极保护技术主要是指向被保护的钢质管道内通入一定量的直流电流,促使管道表面产生阴极极化效应,通过产生该效应减少或者消除原钢质管道存在的腐蚀问题。在此过程中,阴极保护技术会利用原电池产生的电极电位差,合理控制腐蚀电流,降低或者阻止管道腐蚀问题的出现。结合当前阴极保护技术的应用情况来看,以牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护为首的技术手段基本上可以视为阴极保护技术体系的重要内容。
3.3.1牺牲阳极阴极保护技术
牺牲阳极阴极保护技术主要是指将电位为负的金属与需要被保护的金属进行合理连接。并在连接之后将其放置在同一电解质当中,促使金属与被保护金属管道上面的电子进行转移,确保被保护金属管道始终处于相同电位的状态当中。结合当前应用反馈情况来看,牺牲阳极阴极保护技术已经得到小型金属以及低土壤电阻率环境体系中的良好应用。
3.3.2外加电流阴极保护技术
电流阴极保护技术主要是指操作人员可以直接利用外加直流电源以及辅助阳极等设施,确保电流可以按照一定走向顺序,从土壤中流入到被保护金属管道当中。此时,被保护管道的金属结构在电位方面要远低于其所在的周边其他环境。根据现场反馈情况来看,电流阴极保护技术比较适用于长距离天然气管道防腐工作当中。
3.3.3注意事项
阴极保护技术并不是所有条件下都适用的防腐技术手段,而是需要满足一定的条件之后才可以准确应用。
一是腐蚀介质必须具备导电性特点;二是所保护的金属管道材料容易实现阴极极化;三是必须具备电绝缘条件。究其原因,主要是因为为防止电流流失,被保护管道以及其他管道需要进行电绝缘处理;四是与电绝缘相对应。也就是说,要确保被保护管道间的电连续性,避免出现防腐效果不佳的问题。
结束语
当前,天然气已成为我国居民使用的主要能源之一。因此,天然气公司需要加大对输送过程的重视,对在运输过程中常出现的问题进行管理,减少发生管道腐蚀的概率,只有这样才能够提高整体输送效率。受多种因素影响,天然气管道在运输过程中发生管道腐蚀的现象是很严重的,因此需要有专业部门根据具体成因展开分析,根据实际情况来制定相应的措施以及通过合理的方式进行治理,保证天然气在运输过程中不会出现腐蚀现象,将天然气安全输送到目的地。
参考文献
[1]肖伟.天然气储运中的管道防腐问题[J].云南化工,2020,47(04):186-187.
[2]李仲银.天然气长输管道防腐防护措施探讨[J].中国设备工程,2020(04):192-193.
[3]陈一郎.天然气长输管道防腐检测及安全防护[J].化工管理,2020(06):72-73.