天然气管道输送过程中管道防腐的研究以及防腐方法的创新

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天然气输送管道的腐蚀及防护技术

天然气输送管道的腐蚀及防护技术

我国天然气资源丰富,但长期以来天然气工业基础较薄弱,发展缓慢,到20世纪90年代末期,天然气在一次能源中所占的比例仅为2.1%,与世界同期平均水平(23.8%)相差甚远,与其储量极不协调。

由此可见天然气的利用有着广泛的前景。

21世纪初我国天然气产量和消费量必将得到迅速提高,其在能源结构组成中的比例将达到6%~8%,甚至更高。

天然气作为一种快速增长的新兴能源,也将在中国的经济、环境保护和社会发展中发挥着重要作用。

管道输送是天然气的主要输送方式,天然气输配管线使用最多的是钢管(无缝管螺旋缝管、直缝管)并且大多采用地埋方式。

据报道,采用有效的防腐措施,管道安全使用年限为25年以上,而无防腐措施的钢质管道,有些只用了2~3年就腐蚀穿孔。

因此,输送管道的防腐问题至关重要[1]。

1 腐蚀的机理及类型金属暴露在自然界会随着时间的流逝而变质,属一种自然现象;通俗地说,腐蚀就是金属和周围介质发生化学或电化学天然气输送管道的腐蚀及防护技术刘健 李冬燕 南京化工职业技术学院化工系 210048作用而导致的无谓消耗或破坏。

输送天然气的钢管按其腐蚀部位不同,分为内壁腐蚀和外壁腐蚀[1,2]。

1.1内壁腐蚀造成管道内壁腐蚀的主要因素为天然气中含有的一定水量[3],它在管道内壁生成一层亲水膜,形成了类似原电池腐蚀的条件,产生电化学腐蚀;还有就是天然气中含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性化合物,它们直接和金属起作用,引起化学腐蚀。

1.2外壁腐蚀外壁腐蚀可以在架空或埋地钢管上发生,架空管通常以涂层即实现很好的防腐,而埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀,在化学腐蚀的作用下,管壁厚度的减薄是均匀的,因此从钢管受到穿孔破坏的角度看,化学腐蚀的危害性相对较小。

通常埋地钢管的外壁腐蚀是以电化学腐蚀为主。

埋地钢管外壁腐蚀的原因较复杂,有电化学腐蚀,即杂散电流和细菌作用引起的腐蚀。

2 管道的防腐方法天然气管道防腐通常是采用防腐层与阴极保护的联合防护方法,管道防腐层是第一道屏障,直接关系到管道的防腐性能和运行寿命[3]。

国内外管道腐蚀与防护研究进展

国内外管道腐蚀与防护研究进展

国内外管道腐蚀与防护研究进展国内外管道腐蚀与防护研究进展引言管道是现代工业中常见的输送装置,广泛应用于能源、化工、石油、天然气等领域。

然而,由于环境因素和长期使用带来的磨损,管道腐蚀问题已成为制约管道使用寿命和安全性的重要因素。

因此,对管道腐蚀及其防护技术的研究具有重要的现实意义和理论价值。

本文将综述国内外对管道腐蚀与防护的研究进展。

一、管道腐蚀的分类与机理1.1 管道腐蚀的分类管道腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。

化学腐蚀由介质中的化学物质对管道材料的直接损害引起,例如酸蚀、碱蚀等。

电化学腐蚀主要是通过电化学反应引起的,如金属的氧化腐蚀、电化学脱氧腐蚀等。

1.2 管道腐蚀的机理管道腐蚀的机理复杂多样,但一般可归结为金属表面与介质相互作用引起的化学反应。

导致管道腐蚀的因素有:介质的酸碱度、温度、流速、含氧量、盐度等。

金属材料自身的性质也会影响管道腐蚀,如金属的结构、化学成分、缺陷等。

二、管道腐蚀的评价方法2.1 传统评价方法传统上,对管道腐蚀程度的评价主要采用物理检测方法和化学分析方法。

物理检测方法包括金相分析、扫描电子显微镜等,化学分析方法则通过对介质中金属离子浓度、pH值等进行测试。

2.2 非破坏性评价方法近年来,非破坏性评价方法在管道腐蚀检测中得到了广泛应用。

例如,超声波检测技术可以通过测量超声波在材料中的传播时间和幅度来评估金属材料的腐蚀程度。

磁粉探伤技术则利用磁场特性检测金属材料中的缺陷或腐蚀情况。

三、管道腐蚀防护技术研究3.1 传统防护技术传统上,常用的管道腐蚀防护技术包括阴极保护、涂层防护和材料选择。

阴极保护通过引入外部电流或材料使金属处于负电位,从而减少电化学反应的发生。

涂层防护则是在金属表面涂覆一层能耐腐蚀介质的材料,以提供保护层。

材料选择则是选择对特定工况下介质具有良好抗腐蚀性能的金属材料。

3.2 新型防护技术随着科技的进步,新型管道腐蚀防护技术不断涌现。

例如,纳米涂层技术可以通过在传统涂层中添加纳米颗粒,增强涂层的抗腐蚀性能。

天然气长输管道的防腐措施

天然气长输管道的防腐措施

天然气长输管道的防腐措施摘要:长输管道常常运送石油、天然气等自然资源,这些管道都要埋入地下,由于他们是钢材料,这对于安全性有一定的保证,然而也存在着腐蚀隐患。

管道埋入地下,面对的地形地质条件是复杂的,钢管会面对不同类型的土壤,因为土壤性质不同,给管道带来的损害程度也不一样。

土壤本身的腐蚀性也有区别,管道埋地后出现问题也难以保证能立即发现。

管道维修时成本往往非常巨大,一般来说维修管道的资金支出远远超过了新建管道所产生的资金支出,为了降低管道维修频次和费用,在铺设管道时就一定要重点做好管道防腐工作。

关键词:天然气长输管道防腐防护措施1管道腐蚀的危害我国天然气比较丰富的地区集中在中西部,要运输天然气才能最大程度的确保天然气的价值能够被发挥出来。

管道运输是当前阶段比较常见的运输形式,然而最近几年由于管道运输所引发的安全事件也不在少数,管道运输还是有着某些弊端。

管道是埋入地下的,会经常性地出现腐蚀状况,常常会因为腐蚀原因而引起管道穿孔等危险事件发生:(1)一旦管道出现了腐蚀,就会导致外部的微生物侵入管道内部,导致天然气参入其他杂质,从而影响了天然气的纯度,还给使用天然气埋下了安全隐患;(2)管道出现腐蚀,假如没能尽早采取相应的防护,腐蚀物质会停留在管壁上方,造成管道出现的腐蚀程度加重;(3)长输管道被腐蚀程度越大,越易引发天然气泄漏,而天然气在泄漏时正好遭遇了明火或高温情况,就可能会引起火灾爆炸,最终导致人们的财产安全受到危害,严重时可能会危及人们的生命安全。

2管道防腐的重要性当前,世界各国对天然气的需求日益增加,已成为世界上最主要的能源之一。

尤其是在国家有关部门大力推行天然气这种洁净能源的同时,国内对天然气的需求也在不断增长,在这个进程中,需要保障天然气的供给安全。

以管道为主体的远距离输送,尽管其安全性很高,但近年来仍时有发生,而以管道腐蚀为主的安全隐患更是屡见不鲜。

当长距离输气管线发生腐蚀时,会在管线的内壁上粘附一些杂质,最终导致管线的加速腐蚀。

天然气长输管道的防腐与防护措施

天然气长输管道的防腐与防护措施

天然气长输管道的防腐与防护措施摘要:长输管道常常运送天然气等自然资源,这些管道都要埋入地下,由于他们是钢材料,这对于安全性有一定的保证,然而也存在着腐蚀隐患。

管道埋入地下,面对的地形地质条件是复杂的,钢管会面对不同类型的土壤,因为土壤性质不同,给管道带来的损害程度也不一样。

土壤本身的腐蚀性也有区别,哪怕出现了破损事件也无法立即发现。

维修管道时要投入巨大的土方石,这种资金支出远远超过了新建管道所产生的资金支出,假如还想压降由于维修而引起的工时损耗,在铺设管道时就一定要重点做好防腐工作。

关键词:天然气;长输管道;防腐;措施1长输管线腐蚀问题的原因1.1管线自身问题对于长输管道,一般采用钢管,虽然非金属含量比较高,但其中的硫、磷含量容易产生腐蚀。

在钢管施工过程中,受工艺和工艺的影响,经常会出现管孔、微裂纹等缺陷,如果这样的管道埋在地下,很可能会出现开裂、腐蚀等问题。

1.2地质环境的影响对于长输管道来说,埋地管道的地质环境与管道腐蚀有着密切的关系,常见的腐蚀问题有细菌腐蚀、杂散电流腐蚀、土壤腐蚀等。

对于细菌腐蚀,主要是指通过氧化还原反应对硫酸盐基管道的腐蚀。

对于土壤等物质,具有离子导电性,可通过与管道材料发生电化学腐蚀反应而引起管道腐蚀。

2长输管道防腐对策2.1防腐层的对策防腐层可以在长输管道外部位置涂抹防腐原料,所以构成保护层,减少长输管道输送介质过程中造成腐蚀的概率。

另外,长输管道内部运送的天然气介质内会产生大量氧化物质,其会在一定程度上腐蚀管道。

因为防腐层内含有大量防腐材料,由于施工场所不一样,条件介质存在较大的差异,全面分析其防腐特点,运用非金属物质来覆盖其金属外部物质,从而构成防腐层,进而保护长输管道。

2.2电化学保护针对电化学保护而展开的一系列防腐工作中,阴极保护也即采取添加氧化剂或是通过外加电源的方式来开展极化反应,这就使得金属在性能上表现出钝性,这才能够起到防护的作用;阴极保护,就是把金属的阴极进行极化反应,在这种形式下,金属为阴极,借助于这个阴极来同其他的阴极发生电化学腐蚀,这样就能保护管道出现腐蚀,经常是借助于额外添加电流或牺牲阴极的形式来做到防腐的。

天然气管道的腐蚀及控制措施

天然气管道的腐蚀及控制措施

天然气管道的腐蚀及控制措施天然气管道是输送天然气的重要设施之一,但长期运行和外部环境因素的影响会导致管道产生腐蚀现象,腐蚀可能会导致管道失效,从而对环境和人们的生命财产安全造成严重威胁。

了解天然气管道腐蚀的形成原因及控制措施对于保障输气系统的安全运行至关重要。

一、天然气管道腐蚀的形成原因1. 化学腐蚀:由于天然气本身含有少量的二氧化碳和硫化氢等杂质气体,当水分和氧气存在于管道内部时,会产生腐蚀性介质,加速管道金属材料的腐蚀。

管道内部的水汽和可燃气体的接触也会导致化学腐蚀。

2. 电化学腐蚀:管道金属与土壤或地下水形成电化学体系,金属表面出现阳极和阴极区域。

阳极区域的金属溶解,而阴极区域则相对不受影响。

这种差异导致金属表面出现腐蚀现象。

当管道金属表面存在缺陷或受损时,电化学腐蚀尤其严重。

3. 力学腐蚀:管道在运输和安装过程中受到机械压力和挤压,导致表面金属的局部变形和疲劳,从而降低了金属的耐腐蚀性能。

1. 安全隐患:管道腐蚀会导致管道壁变薄和腐蚀孔洞的产生,从而影响管道的承载能力和密封性能,增加了管道爆裂和泄漏的风险。

2. 生态环境破坏:管道泄漏会导致大量的天然气泄漏到大气和水体中,对周围的生态环境造成严重破坏,甚至引发爆炸和火灾等严重事故。

3. 能源损失:管道腐蚀会导致天然气泄漏,损失大量气体资源,造成能源资源的浪费。

1. 防腐涂层:在管道的金属表面涂覆一层具有较高耐腐蚀性能的防腐涂层,以减少化学腐蚀和电化学腐蚀的发生。

2. 防腐保温:通过保温层的安装减少管道表面和环境的温度差异,降低水分凝结和聚集,减少化学腐蚀的产生。

3. 金属材料选择:选择抗腐蚀性能良好的金属材料,如不锈钢和镍基合金等,以提高管道的耐腐蚀性能。

4. 定期检测和维护:通过超声波检测、磁粉探伤等技术对管道的腐蚀状况进行定期检测,及时发现和处理腐蚀缺陷部位。

5. 阴极保护:在管道表面设置阴极保护系统,通过向管道表面提供电流,减缓金属腐蚀的速度,延长管道的使用寿命。

天然气管道输送过程中管道防腐的研究及防腐方法

天然气管道输送过程中管道防腐的研究及防腐方法

天然气管道输送过程中管道防腐的研究及防腐方法天然气是一种清洁、高效、安全的能源,被广泛应用于家庭、工业和交通领域。

然而,在运输过程中,天然气管道易受到外界环境、介质的腐蚀和损伤,从而影响其运输效率和安全。

因此,研究天然气管道防腐技术并采取相应的防腐措施,对于保障天然气输送的安全和稳定具有重要意义。

一、管道防腐的研究1.防腐材料选型方面天然气管道防腐材料的选择是关键,主要考虑材料的耐腐蚀性、耐高温性、耐候性和耐磨损性等。

现有的防腐材料主要包括聚乙烯、聚氨酯、玻璃钢、环氧、氟塑料和铝塑复合管等。

其中,聚乙烯、聚氨酯和环氧是常用的防腐涂料材料,玻璃钢和铝塑复合管则是常用的管道材料。

2.防腐技术方面防腐技术主要包括外涂层防腐、内衬层防腐、阳极保护和电缆防腐等。

其中,外涂层防腐是最常见的方式,其主要原理是在管道表面形成一层具有良好耐磨性和耐化学腐蚀性的涂层,保护管道不受外界环境和介质的腐蚀。

内衬层防腐是将防腐材料涂覆在管道内壁上,以保护管道不受介质的腐蚀。

阳极保护则是通过接地电极向管道表面注入电流,使得管道成为阴极,形成一层氧化层,防止管道被腐蚀。

电缆防腐则是将电缆沿着管道布置,在电缆两端之间加入一定电压,使得管道均匀腐蚀,从而达到延长管道使用寿命的目的。

二、防腐方法1.外涂层防腐外涂层防腐是目前最常见的管道防腐方法。

涂层材料一般采用环氧、聚氨酯、聚乙烯、氟塑料等材料,通常分为底漆、中间涂层和面漆三部分。

其中,底漆主要起到防锈作用,中间涂层注重耐热、耐候性,面漆则更多的是为了美观。

涂层的选择要依据管道使用环境、介质性质和管道工作温度来确定。

采用外涂层防腐的优点是防腐性能好、使用寿命长、施工方便、成本低等。

2.内衬层防腐内衬层防腐是将防腐材料涂布在管道内壁上,通常选用玻璃钢、聚乙烯、铜等材料,其优点是防腐性好、使用寿命长、耐酸碱、耐磨损、不堵塞等。

但其缺点是每次维护时需要将管道拆开,工艺较复杂,成本较高。

3.阳极保护阳极保护是利用电化学原理减缓管道的腐蚀速度,延长其使用寿命,其原理是将阴极金属接到管道上,将阳极金属放在管道附近,通过管道成为阴极,阳极成为阳极,用外部电源向阳极输送电流,从而使管道上生长一层保护膜,防止管道被腐蚀。

天然气管道防腐报告

天然气管道防腐报告天然气管道是一种重要的能源运输管道,它的运输效率和安全性是人们非常重视的问题。

然而,由于各种原因,天然气管道在使用过程中会遭受到各种腐蚀和损坏,从而造成管道的失效和安全事故的发生。

为了保障管道的正常运行和安全,需要对天然气管道进行防腐处理,这也是保障人们生命财产安全的重要措施之一。

一、天然气管道腐蚀的原因天然气管道腐蚀的原因比较复杂,主要包括以下几点:1. 天然气管道是由铁、钢等金属材料制成,这些材料在潮湿、酸性、碱性环境中比较容易受到腐蚀。

2. 天然气管道长期处于土壤中,土壤中含有酸、碱、盐等物质,这些物质会形成电化学反应,加速管道的腐蚀。

3. 天然气管道表面可能会受到机械划伤、水蒸气、酸雨等因素的损伤,从而形成局部的腐蚀点。

二、天然气管道防腐的方法为了防止天然气管道腐蚀,需要采取一些相应的措施来进行防腐。

1. 阳极保护法阳极保护法是通过在天然气管道表面放置阳极物质,形成电场来保护管道的防腐。

这种方法适用于管道长度较长的地区。

2. 涂层法涂层法是通过在天然气管道表面涂刷一层特殊的涂层来防止管道的腐蚀。

这种方法适用于管道长度较短的地区。

3. 阴极保护法阴极保护法是通过在天然气管道表面放置阴极物质,形成电场来保护管道的防腐。

这种方法适用于管道长度较短的地区。

三、天然气管道防腐报告为了保障天然气管道的安全运行,需要对管道进行定期的防腐检测。

防腐检测报告是一种重要的文档,对于管道的安全运行和后续的维护起到了重要的作用。

防腐检测报告中需要包含以下内容:1. 管道的基本情况:管道的长度、直径、材质等。

2. 管道的建设和使用情况:管道的建设时间、使用情况、运输介质等。

3. 防腐处理情况:管道的防腐方式、涂层的材料和厚度、阳极保护的类型和参数等。

4. 防腐检测方法和结果:对管道表面的腐蚀情况进行检测,给出相应的检测结果和评估。

5. 防腐维护情况:对管道的后续维护情况进行记录,列出需要进行的维护措施和具体时间安排。

3pe管道防腐的工艺过程

3pe管道防腐的工艺过程
3PE管道防腐是一项重要的工艺,主要适用于石油、天然气等输送管道。

其作用是在管道表面形成一个三层保护层,具有耐腐蚀、耐磨损、防水、保温的优点。

下面将详细介绍3PE管道防腐的工艺过程。

首先,进行表面处理。

表面处理是3PE管道防腐的关键,主要是去除管道表面的杂质和氧化层,确保防腐层能够有效地附着在管道表面。

表面处理包括:砂光、钢球清理、除锈、酸洗等工艺。

针对不同的管道材料和使用环境,选择不同的表面处理工艺。

其次,进行底层防腐。

底层防腐主要是在表面处理后,喷涂第一层防腐层。

常用的底层防腐材料有环氧、酚醛、聚氨酯等。

底层防腐主要用于防止钢管被氧化腐蚀,增强管道的耐蚀性能。

接着,进行中间层保护。

中间层保护主要使用聚乙烯材料,是3PE 管道防腐的核心部分。

中间层保护具有很好的防水、保温性能,能够有效地防止管道外界环境对钢管的侵蚀。

最后,进行外层保护。

外层保护主要采用聚乙烯材料,具有良好的机械强度和耐氧化性能,能够增强管道的抵抗力和耐用性。

外层保护通常采用一层输送管皮带包裹,增加管道的强度和稳定性。

总而言之,3PE管道防腐是一项必须严格执行的工艺,需要在表面处理、底层防腐、中间层保护、外层保护等工序中分别进行操作。

3PE 管道防腐工艺不仅可以延长管道的使用寿命,降低维护成本,还可以
保障输送管道的安全和稳定运行。

因此,在应用中一定要注意3PE管道防腐的工艺规范和质量控制,确保管道防腐效果达到预期效果。

长输天然气管道腐蚀与防腐措施探讨

长输天然气管道腐蚀与防腐措施探讨摘要:随着我国经济快速发展,天然气这一清洁能源,正逐渐替代以煤炭为主的非清洁能源,并具有较为广阔的应用市场。

天然气运输的手段非常之丰富,管道类型也很多,迄今为止天然气市场的长输管道是最为常见的管道类型。

用长输管道运输天然气会提升运输风险,运输安全指数并不高。

因此防腐蚀控制技术的引入非常有必要。

防腐蚀工作同人民的生命安全有着息息相关的联系,同时也会直接影响到天然气企业的经济效益,因此在具体工作开启的过程中,做好长输燃气管道防腐蚀控制工作非常有必要。

本次研究主要是针对管道的腐蚀问题,提出合理的防腐措施,为保障管道的安全运行奠定基础。

关键词:天然气;长输管道;防腐引言我国目前长输管道的使用基本上是遵循一定的使用年限后进行定期的维护和到期的管道更换,或者使用现代化检测工具对管道密封性和壁厚要求进行检测,没有结合长输管道的腐蚀因素进行深入的分析与判断,导致管道建材浪费或石油化工泄漏问题频繁发生,因此,工程管理人员应当掌握长输管道的腐蚀因素和各因素的腐蚀速率,以便于对管道腐蚀情况进行合理的预测与排查。

1天然气输送管道防腐工作的重要意义天然气的输送管道普遍是采取架空或地下填埋的方式安装,其在使用过程中,外界的环境因素易对其进行影响,从而腐蚀输气的管道。

具体因素包括土壤、微生物、海水等都可能会腐蚀天然气管道,降低天然气管道的使用质量与寿命。

由于化学腐蚀和电化学腐蚀对天然气管道的长时间侵蚀,会导致其最终破裂,泄漏大量天然气,对周边的生态环境进行污染,浓度靠近临界值甚至造成爆炸,让人们的生命与财产遭受威胁。

所以对于高含硫天然气输送管道,必须高度重视腐蚀的预防工作,让其能够实现高效、安全且可靠的输气,避免各类危险事故出现,维护社会的和谐稳定。

2长输天然气管道的防腐技术2.1防腐涂层技术防腐涂层技术是长输天然气管道防腐的主要技术之一。

在管道表面喷涂一层防腐漆,可以有效地隔绝外部环境与管道金属材料的接触,从而达到防止管道腐蚀的效果。

分析天然气长输管道的防腐措施

分析天然气长输管道的防腐措施1. 引言1.1 引言天然气长输管道是国家能源战略中不可或缺的重要组成部分,其安全运行关乎国家经济发展和人民生活。

长期运行的管道会面临腐蚀的风险,因此防腐措施变得至关重要。

本文将重点分析天然气长输管道的防腐措施,探讨其基本概念、防腐方法、防腐材料、监测技术以及应用案例。

天然气长输管道的防腐工作是管道运行安全稳定的基础保障。

有效的防腐措施可以延长管道的使用寿命,减少维护成本,保障运行安全。

在本文中,我们将深入探讨天然气长输管道的防腐方法,包括涂层防腐、阴极保护、材料选择等内容,为读者提供全面的防腐知识和技术。

本文还将介绍天然气长输管道常用的防腐材料,包括涂料、防腐涂料、防腐带等,详细解析它们的特性、优缺点以及适用范围,帮助读者选择适合的防腐材料。

监测技术在天然气长输管道防腐工作中扮演着至关重要的角色,它可以实时监测管道腐蚀情况,提前预警,及时修复。

本文将介绍常见的管道腐蚀监测技术,帮助读者了解如何有效监测管道状况,确保管道安全运行。

本文将通过一些实际的应用案例来展示天然气长输管道防腐措施的有效性和实用性,为读者提供参考。

通过学习本文,读者将对天然气长输管道的防腐工作有更深入的了解,为管道的安全运行提供可靠保障。

2. 正文2.1 基本概念分析天然气长输管道的防腐措施天然气长输管道作为能源运输的重要通道,其防腐工作显得尤为重要。

防腐是指对管道进行一系列处理,延长管道的使用寿命,保证管道运行的安全。

在天然气长输管道的防腐过程中,首先需要对管道的表面进行处理,包括清洗、除锈等工作,以确保防腐材料能够牢固附着在管道表面。

其次是选择合适的防腐材料,常见的防腐材料有油漆、涂料、防腐薄膜等,不同的管道材质和使用环境会影响防腐材料的选择。

监测技术在防腐工作中也扮演着重要的角色,通过定期检测管道的防腐情况,及时发现问题并进行修复,可以有效延长管道的使用寿命。

应用案例是对防腐措施有效性的验证,通过实际应用案例的分析可以为其他天然气长输管道的防腐工作提供参考。

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天然气管道输送过程中管道防腐的研究以及防腐方法的创

摘要:管道的腐蚀是造成天然气输送过程中发生事故的重要原因之一,伴随着能源市场需求的增长,天然气管道发展迅速,进行天然气管道输送过程中的防腐研究和防腐方法的创新探索,具有极大的意义。

文章首先对天然气管道在输送过程中的管道腐蚀进行成因和形态的分析,并以天然气管道在输送过程中的防腐策略创新为重点,从管道外层防腐等三个方面进行防腐方法的创新探讨。

关键词:天然气管道;管道腐蚀;土壤腐蚀;腐蚀电流;大气腐蚀;细菌腐蚀
中图分类号:tu996 文献标识码:a 文章编号:1009-2374(2013)02-0019-03
1 天然气管道输送过程中管道腐蚀的分析
1.1 管道腐蚀的成因
1.1.1 土壤腐蚀和管道腐蚀。

其一,作为具有液、固、气三相的多孔性胶质体,土壤空隙充满水和气,水中所含的一定量的盐使得土壤含有离子导电性。

天然气管道所经的土壤,物化性质各不相同,加之管道每一部分的金相结构各异,容易导致管道形成电化学电流,即腐蚀电流,产生土壤腐蚀。

其二,一般而言,长输埋地的管道表面多包裹着防腐层,用以隔离管道和腐蚀介质,防止土壤腐蚀。

然而,由于施工过程当中防腐层可能被碰撞损坏,防腐层随着管道
使用时间的增加而老化龟裂、剥离,都容易导致土壤当中的腐蚀介质浸入管体的外壁,造成腐蚀。

1.1.2 大气腐蚀和细菌腐蚀。

其一,大气当中的水蒸气容易在管道的金属表面凝结成水膜,水膜溶解了空气中的气体和其他杂质,会起到电解液作用,造成金属表面的化学腐蚀。

此外,气候条件同样是影响大气腐蚀的因素之一,在非潮湿的环境中,污染物基本上没有腐蚀的效应。

然而,空气湿度一旦超过80%,腐蚀的速度将迅速上升。

因此,敷设在地沟等潮湿环境当中的管道容易被腐蚀。

其二,硫酸盐还原菌、铁细菌、氧化菌等是管道细菌腐蚀常见的类别。

最具代表性的是在ph6~8 碱性、透气性差的土壤当中繁殖的厌氧性硫酸盐还原菌,多分布于沼泽淤泥、河、湖、海当中。

1.2 管道腐蚀的形态
1.2.1 点蚀。

点蚀又被称作孔蚀,指的是管道金属上的局部腐蚀形态,呈点状、针状、小孔状。

对于进行各类气体、液体输送的管道系统而言,点蚀形态的破坏性与隐患最大,并且不易检查。

油气“冒、跑、滴、漏”事故的祸根都源于点蚀,容易造成突然严重事故。

为了防止点蚀现象的发生,在进行管道防腐处理之前,应当对金属表面和焊缝边的尖角、毛刺、凹陷进行处理,保证管道金属表面光滑。

1.2.2 均匀腐蚀。

管道金属的表面发生的大面积较为均匀的腐蚀,即为均匀腐蚀,一般发生在大部分或者全部暴露的管道金属表
面。

例如,管道金属表面和腐蚀介质的接触所产生的腐蚀。

1.2.3 丝状腐蚀。

丝状腐蚀的发生位置多为管道保护膜下方,是一种较为特殊的腐蚀,又被称作漆下腐蚀、膜下腐蚀。

为了防止此状态的腐蚀,应当使用透水率比较低、致密性好、附着力强的涂层进行管线的防腐涂层处理。

2 天然气管道防腐的传统办法
2.1 管道外层防腐
将涂料密致均匀地涂敷在经过除锈处理的管道金属表面,使之和各类腐蚀性的介质隔绝开来,是管道防腐较为常用的方法之一。

防腐涂层更为倾向于使用物理性能、介电性能良好,化学性能稳定、温度适应的范围比较宽的复合结构或者复合材料,管道外层防腐一般分为内壁防腐与保温涂层。

内壁是为防止管道内的腐蚀,降低摩擦的阻力,提升输量,进行管子内壁的涂料薄膜敷设。

为确保涂层和管壁牢牢粘结,应事先进行管道内壁的表面处理。

保温涂层一般针对热输原油或者燃料油的中小口径管道,为减少管道向附近的土壤散热而在管道外部增加防腐和保暖复合层。

常用的保温材料为质地松软的硬质聚氨脂泡沫塑料,适用的温度为-185℃~95℃。

为提升该材料的温度,一般在隔热层外加敷高密度的聚乙烯层,从而形成复合型材料结构,防止地下水渗到保温层。

2.2 电化学阴极防腐保护及其数据的管理分析
管道的缺陷与破损导致管道金属暴露在腐蚀环境中,造成大阴极
小阳极现象,加速腐蚀速度,容易造成穿孔。

依据提供的极化电流方法上的差异,阴极保护分为牺牲阳极的阴极保护、外加电流的阴极保护。

其一,牺牲阳极的方法,采用的是腐蚀电位比所被保护的管道金属的腐蚀电位更加负的合金或者金属和管道金属组成电偶电池,依据负电性金属进行不断的溶解而产生的电流,保证管道金属的阴极极化。

由于低电位的金属所在的电偶电池为阳极,偶接之后腐蚀速度上升,因此这一方法称作“牺牲阳极”。

其二,利用外部的直流电源向管道金属直接通阴极电流,使其阴极极化,实现管道进入免蚀区进行保护,是外加电流的阴极
保护。

对阴极保护进行数据管理和分析,具体做法如下:提供阴极保护全面的数据管理、分析、评价,例如阴极保护站、检测桩、绝缘法接头、牺牲阳极等。

对检测桩的检测数据进行管理和分析,以提供对于密间隔管地电位、杂散干扰、smart logger、阴极保护效果等数据管理,提供密间隔管地电位的电流方向上的自动判断、分析评价以及交直流干扰等的分析评价。

阴极保护站的相关检测包含防雷设备日常记录、恒电位仪日报、阳极地床检测数据的管理和分析以及相关的统计计算。

2.3 管道的运行和防腐管理系统化、数据化
建立起以管道的日常安全运行为目标,集管道的基础信息、专业检测数据、运行数据和常规评价于一体的管道的运行和防腐管理系
统,提升管道腐蚀评价效率,进行及时有效的维修,防止事故的发生,提升管道运行的安全性。

从生产运行和数据管理的角度去考虑,天然气管道的运行和防腐管理系统化数据化需要考虑三方面的需求。

具体为数据库的需求,以实现数据管理;数据腐蚀的评价需求;gis系统的展示需求。

其一,在建设数据库方面,需依据国家规定的行业标准进行管道腐蚀和防护的数据库建立,提供管道的材质和规格等基础的信息,管道沿线的土壤信息,阴极保护等管道保护的信息。

进行数据录入以实现数据管理,依据数据模板上传、导入、统计和查询数据。

其二,在实现数据库管理的基础之上,结合相关的评价标准和模型建立起综合的评价运用系统。

在系统的建设上,包含有土壤腐蚀、覆盖层、阴极保护的评价以及剩余强度分析等。

其三,利用地理的信息技术,开发出基于地理信息的系统腐蚀、防护的数据化展示系统,实现对于腐蚀和防护系统的数据可视化和形象展示。

3 管道防腐技术的提升与优化
3.1 外层防腐涂料的新开发研制仍旧是我国亟待解决的问题
尽管多数涂料已经实现了国产化,但和国外技术相比仍有较大的差距,应该加大研究力度,避免不必要的管道腐蚀情况。

例如,聚乙烯存在环境应力开裂的问题,环向大分子取向导致的非取向方向开裂
的问题,热收缩套的温控和收缩不同步等问题。

3.2 腐蚀管道的快速而准确定位技术,需要进一步优化提升
进行管道运行和防腐系统的数据化管理,有助于及时发现并评价管道的安全隐患,但我国目前所使用的管道防腐检查技术和国外相比,仍存在较大差距,该技术和我国经济的发展战略需求不同步,应加速研究的步伐。

3.3 关注阴极保护的关键参数,确保阴极保护的准确到位
在阴极保护当中,对于金属的构筑物完全达到保护与否,需要借助于参比电极测量金属的保护电位。

为达到所需的保护电位,需要通过变更保护电流的密度来实现。

因此,保护电位与保护电流是阴极保护两大关键的参数。

保护电位指采取阴极保护时管道金属停止腐蚀时需要的电位值。

要达到腐蚀的完全停止,需将管道金属的电位极化到和表面最为活跃的阳极点初始电位。

在具体操作上,要兼顾保护的效率和程度,给出保护电位的范围,允许管道金属在保护状态下仍然以不大的速度进行均匀的腐蚀。

保护电流则指的是被保护的结构单位面积中所需要的保护电流,其密度大小受金属表面状态、温度等环境条件、管道金属的种类等多种因素的影响,应当进行切合实际的分析。

4 结语
天然气管道的腐蚀是造成天然气管道事故的一个主要原因,采取适宜的措施进行防腐十分必要。

根据实践表明,采取管道外层防腐、电化学阴极防腐保护及其数据的管理分析以及管道的运行和防腐
管理系统化数据化措施进行管道防腐,效果良好。

天然气管道输送过程中管道的防腐是值得长期研究、探讨的课题,可以发挥重要的工程应用价值,应当予以重视。

参考文献
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[2] 张玉宝,王强,琴图雅.管道内防腐技术现状及发展[j].中国新技术新产品,2010,(6).
[3] 苏建国,龙媛媛,高峰,杨为刚,刘超.油田埋地管道管体腐蚀不开挖检测技术现状与应用[j].中国特种设备安全,2008,(10).
(责任编辑:王书柏)。

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