天然气长输管道内腐蚀原因与控制措施分析

摘要：当前天然气长距离运输时多选择管道运输方式，但长距离运输会经过诸多地质环境，面临复杂的气候变化，这就造成长距离管道运输过程中难免出现安全隐患。实际中需要研究天然气长输管道的特点，分析造成长输管道腐蚀的主要因素，需要在保证长输管道运输安全的基础上优化与改进技术，解决当前存在的内腐蚀问题，提高天然气长输管道运输的安全性与可靠性，避免运输过程中出现安全问题。因此，有必要做好天然气长输管道内腐蚀原因研究工作。

关键词：天然气；长输管道；内腐蚀；原因；控制

1天然气长输管道内腐蚀的主要原因

1.1内部介质影响

天然气长输管道运输时运量较大且距离远，整个运输过程需要维持高温高压状态。但高温高压会造成介质内酸性气体的活性与能力增加，加快其对管道内壁的腐蚀，造成管道内部出现严重的腐蚀现象。

1.2水汽的影响

天然气公司会在运输前利用技术脱离天然气中的水分，提高天然气的干燥程度。通过这一方式可以一定程度降低其对管道的腐蚀，但却不能完善避免腐蚀。天然气干燥技术并没有完全去除其中的水分，当出现一些特殊情况时，最常见的就是高压低温环境下，天然气内含有的水汽就会以水分形式积聚在管道内部，长期下来难免出现腐蚀管道内壁的情况。

1.3CO2含量影响

天然气长输管道经过长期使用，内壁会出现不同程度的腐蚀情况，时间越久这种腐蚀情况越严重，因此出现安全事故的可能性越大。之所以出现这一情况，就是因为天然气开采时天然气成分会出现变化，越到开采后期，天然气内的腐蚀气体的比例就越大。干气管道内腐蚀气体主要为CO2。

1.4管道倾角因素

基于流体力学角度分析，天然气长输管道运输时气体流动速度较慢，从这一点出发其流动必须满足流体流动定理。以此为基础，可以明确天然气流动时会在管道流速较低处积聚水汽，而水汽集中的位置最容易出现腐蚀。针对这一问题，就需要从设计层面着手，管道线路设计时进坑避免出现大倾角管道，造成介质流速出现差异。

2天然气长输管道内腐蚀情况的应对与解决措施

2.1选择缓蚀剂防腐，管道内部涂抹防腐层

2.1.1选择缓蚀剂防腐

缓蚀剂技术原理，就是在管道表层形成一层保护膜，或利用电化学与吸附理论。通过合理利用缓蚀剂，缓蚀剂中存在的原子会通过化学键方式与金属管壁形成一层保护膜，有效避免管道内介质腐蚀管壁。实际中需要根据具体情况选择缓蚀剂，实践表明：酸性环境下咪唑啉类缓蚀剂有着更为明显的防腐效果。但实际应用时需要注意一个问题，会对周边环境产生影响，因此需要慎重选择与小心使用，避免对周边环境造成污染。

2.1.2管道内涂层防腐

做好内部涂层防腐。内防腐层，即在管道内壁与输送介质之间创造出一定的隔离空间，最大限度避免金属管内壁与腐蚀物之间发生直接接触，以此来进行管道防腐。在长输天然气管道中进行涂层，不仅能起到降低管道腐蚀程度的作用，还能减少管壁与管流之间的摩擦阻力，继而提高天然气运输的量。管道内侧的防腐涂层可选用环氧树脂，如聚酰胺环氧树脂。此外，还可以使用合成树脂。在使用这些材料进行涂层时，应保证涂层的厚度在0.038~0.2mm。

2.2引入电化学防腐，及时调整介质pH

2.2.1电化学防腐措施

电化学腐蚀在整个天然气长输管道腐蚀中占据了相当高的比例，为了规避电化学腐蚀对管道所产生的恶性腐蚀，一定要落实电化学防腐。为了提升管道防腐的有效性，可利用牺牲阴极、保护阳极的方式使被保护的金属管道始终处于钝性状态，以防止电化学腐蚀的发生。此外，还可运用相反的方法，即牺牲阳极，保护阴极的方式。通过这一手段使得被保护的管道金属变为平均电位，然后再运用一些可行性的办法使金属管道的其他部分形成防腐电池。就目前来说，保护阴极的方法运用得较为普遍，这种方式较阳极保护具有更大的优势。它不仅可使被保护的长度得以延长，同时，还可提升整个保护的实效性。在实际安装操作中，可将电绝缘装置置于管道入口处，以更好地保护阴极电流。如果绝缘接头位置处与防腐层之间存在电力故障，就会随即被破坏，便能对管道产生更好的保护。

2.2.2调整介质pH

天然气长输管道的腐蚀程度与管内介质的pH有着一定的关系。如果介质的pH没有在标准的范围之内，便会对管道产生一定的腐蚀影响，继而导致管内腐蚀现象的形成。因此，一定要适当调整管内介质的pH。调整介质pH可减缓管道内腐蚀的速度，起到防腐的效果。一般情况下，天然气长输管道内的pH应保持在12~14。相关实验证明，天然气管道内的pH如果上升到12，便可在管道内形成一个防腐保护膜，以抑制管道腐蚀；如果介质的pH为14，管道的表面便会出现钝化，这种钝化现象也会使管道内的腐蚀得到有效的减缓与控制。

2.3控制管道焊接质量，提高管道抗腐能力

2.3.1使用二氧化碳气体保护焊接

对于薄管道的焊接，为保证焊接质量，需要尽量对电流进行调小处理；对于焊丝的选择可以使用生产线，并根据维修件的厚度选择相应的生产线品牌。对于焊接过程中使用到的二氧化碳，需要保证纯度在99.5%以上，否则会影响焊接产品的质量。气体的流量选择也会影响焊接产品的质量。具体还跟焊接的长度有一定关系，因此在具体施工过程中需要做好气体流量的全面控制工作。

2.3.2避免未熔合的对策

在焊接过程中，需要对焊接的速度进行合理地把握和调整，根据实际操作需要，适当放慢焊接速度，使接触处能更好地熔合，同时通过对焊接工具的合理利用，及时对焊接的角度进行调整等，既避免焊条在焊接过程中出现角度的偏移，影响焊接效果，同时又帮助焊条接触到足够的热量，加速两者熔合。比如，在进行氩弧焊时，为避免焊接口温度下降过快影响焊接效果，需要对焊丝的长度进行合理控制，确保其受热均匀，避免未熔合情况发生。因为在焊接过程中经常发生焊丝偏移情况，因此相关操作人员一定仔细关注焊接过程，避免出现焊丝偏移，而且一旦发现偏移，要及时调整，避免操作失误导致其他焊接部位受影响，从而有效避免未熔合情况的发生。

2.3.3避免出现气孔的对策

在焊接过程中，一定要保证整个焊接过程以及焊接部位受热均匀，同时对整个焊接情况进行仔细观察，一旦发现焊接时出现蜂窝状气孔，就需要停止焊接，对焊接口进行重新打磨处理。在焊接冷却操作中，要注意对冷却工具的检查。在焊接操作中，一旦冷却工具出现质量问题，就可能出现气孔，一定要注意对所使用的冷却工具的检查。另外，在焊接操作中，一定要确保所使用氩气的纯度，同时针对氩气供应工具进行全面检查，以免因为氩气供应问题引发气孔问题，从而影响到焊接整体质量。

2.3.4避免出现裂纹的对策

在管道焊接过程中，需要对焊接的厚度进行合理控制，避免厚度不够，导致焊接过程中出现断裂问题，影响后续正常使用。同时，在对零件进行拼接处理时，一定要控制好力度，谨慎操作，以免力度过大导致焊接口出现裂缝或者损坏。针对裂缝的处理，相关操作人员一定要注意自身操作力度，以免用力过猛出现裂痕，从而在融合过程中导致裂纹问题的发生。此外，在对管道零件进行焊接处理时，需对整个零件的结构、焊接部位等进行全面观察，仔细了解，包括所需要用到的焊条型号以及相关组成成分等，以免在焊接过程中出现反应膨胀，从而引发裂纹。

3结束语

天然气长输管道运输时需要正视防腐问题，根据实际情况制定合适的防腐方案，改善现有长输管道运输的不足，提高长输管道的防腐能力。同时，实际中要综合考虑各方面因素，依据引起管道内腐蚀的原因，采取针对性的防腐措施，提高长输管道的抗腐蚀能力。天然气管道公司需要做好管道检测，及时发现潜在隐患，制定有效地应对方案，提高天然气运输的安全性与可靠性，旨在为类似研究提供借鉴。