埋地天然气管道防腐技术研究与探讨

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摘 要：随着能源在市场上激增的需求，天然气管道发展迅猛。天然气管道的输送管线大多采用埋地铺设的方式，埋地天然气管道的防腐技术好坏将直接影响到管线运营的安全管理和使用寿命。管道的防腐技术是保证天然气管道安全运行的重要手段，加强对天然气管道防腐技术的研究具有重大意义。本文就此问题首先分析了埋地天然气管道产生腐蚀的原因，其次就埋地天然气管道防腐技术进行了深入的研究，具有一定的参考价值。

关键词：埋地；防腐；技术研究

中图分类号：TU81文献标识码： A

一、引言

随着当今社会科学技术的迅速发展，天然气管道作为公路，铁路，民用航空、海运、和长期管道运输的五大方式之一，有着其他运输方式没有的优点，是油气运输的主力军。天然气作为一种优质高效的能源被越来越广泛的应用在工商业和民用的生产和生活中，特别是在近几年来，在能源建设的拉动下，工程以西气东输为标准，天然气管道的建设又迎来了一个南海期。但是由于空间等诸多因素的限制，天然气在输送管线中一般都采用埋地的铺设，管道防腐层的质量与技术的好坏都将影响到管道运营的质量。特别是天然气高压管线进入人口密集的地区之后，运营的质量安全更是至关重要。提高埋地天热气管道的防腐蚀技术，确保管道的安全管理和延长其寿命已成为科学技术与工程设计广泛关注的课题。

二、管道腐蚀的原因

管道的腐蚀现象实质上所产生的原因是金属在周围物质的化学反应和电化学反应作用下所遭到的一种破坏。天然气管道在输送的天然气中含有氧、硫化氢、硫化物、二氧化碳或其他腐蚀的化合物，而这些化合物和金属起到直接作用就会导致化学腐蚀的现象，但是这种现象的危害还不大。而造成埋地天然气的管道出现凹穴，穿孔等出现严重腐蚀的现象主要原因来自电化学腐蚀。在氧气和水存在的情况下，水沉积在管道的低洼处，硫化氢和二氧化碳则溶解在管道的沉积水中，生成铁锈，既产生腐蚀。总而言之，管道腐蚀产生的主要原因是因为天然气中存在一些二氧化碳气体和含有腐蚀性介质硫化氢及游离水。由此我们可以了解到，天然气管道的腐蚀与周围介质的特性和环境条件等因素有着密切的关系，同时也与管道的防暑措施和使用材料的效果有关。

三、埋地天然气管道的防腐技术

1、聚乙烯管道防腐料

聚乙烯管道防腐料是由双峰聚乙烯、加工助剂、特种炭黑纳米有机蒙脱土、抗氧化剂、康紫外线吸收剂等多种材料，使用荣荣插层复合技术而成。因为聚乙烯材料涂层薄、埋地不透水、耐磨、耐腐蚀耐酸碱性高"无毒性"热稳定性高"寿命长，经单位成本与使用年限综合分析，这种涂层比较经济!熔结环氧粉末，该涂层普遍应用于管道防腐其特点是具有很高的耐腐蚀性能、耐老化性能和使用寿命长,主要作用于钢制管道三层结构的防腐层。因为双峰聚乙烯支链化程度小、密度大、有良好的力学性能、结晶度高、有优异的韧性和刚性、耐环境应力开裂性能、耐蒸汽渗透性能、耐老化性能和耐低温性能、抗冲击性能、电气绝佳性能。所以聚乙烯管道防腐料是以双峰聚乙烯为基料。除此之外，它还具有无毒、抗吸收水性好，化学稳定性极佳，导热系数低、抗腐蚀性非常优异、保温性能好等特点。所以，目前国内金属管道防腐的最佳用料就是聚乙烯管道防腐料。聚乙烯管道防腐料适用于各种埋地的金属管道，特别是埋地的天然气管道，防止管道因久埋于地下，受到盐、酸碱等有害物质的腐蚀。

2、外防腐工艺的选取

管道的防腐技术包括涂敷工艺、防腐材料和施工水平这三个重要环节，所以，仅仅只是选用合理的涂层材料还不够，正确的涂敷工艺也是外防腐技术的关键!目前采用的防腐覆盖层涂敷技术一般分为：热浇涂加静电喷涂粉末涂料工艺、内外增强带工艺、挤出工艺以及冷缠绕工艺。静电喷涂工艺降低了人工劳动的强度，自动化水平高，污染小，但作业线耗电量大，投资大，对除锈要求高；热浇涂缠绕增强带涂敷工艺简单易掌握，设备投资少，但覆盖层厚度不均，玻璃带易折皱，污染严重；挤出工艺是一种新的涂敷工艺，成膜"挂胶"缠绕为一体，克服了冷缠胶带 PE 成膜及挂胶两步法中的脱胶问题!

3、阴极保护优化设计

埋地天然气管道的阴极保护应采用强制电流法，阴极保护的优化设计应达到如下目标：为埋地下天然气管道提供足够的电流，达到阴极保护的有关要求的标准，并提供充分的裕量以适应预期的随时间变化而发生的电流变化。提供与埋地天然气管道的设计寿命相匹配的辅助阳极系统，或者是一个定期更新的辅助阳极系统。

4、防腐涂层技术

在伴随着管道防腐技术不断提高的同时，防腐涂层的技术也在各个领域取得了许多显著的成果。提高管道防腐蚀技术，延长管道使用寿命是工程设计与科学技术广泛关注的话题。下面的一些防腐涂层技术，也是天然气管道防腐技术的重要体系。

①、热喷涂玻璃釉

无机防腐新技术，是将玻璃釉热喷到金属管道内壁或外壁表面上，形成玻璃与金属相符合的防腐蚀涂层。这种涂层可在污水、化工、天然气、自来水、石油和市政建设等多种领域中使用，是永不老化的玻璃防腐蚀材料。这种玻璃釉料是根据金属膨胀系数和工艺、防腐蚀的性能要求进行配制成的，不含任何有毒物质。这种防腐管道的安装与其他仿佛是管道基本相同，但因为玻璃釉管道生产的时候已经将管道两端内壁进行了专门的处理，焊接技术简单。玻璃釉管道因具有一系列抗老化、使用高温范围广、硬度高、耐腐蚀、耐磨、表面光滑等特性。用途广泛，可以规范的配套施工。

②、热喷涂防腐技术

热喷涂防腐技术是以在金属表面喷涂铝和锌而形成的防腐涂层技术。锌涂层作为牺牲阳极对金属基体保护，铝涂层是以致密的氧化薄膜对金属基体进行隔离防腐，特别是在与二氧化钛复合使用时，不仅具有很强的附着力，而且还具有很好的韧性，能够抵抗由于金属集体变形而对涂层产生的破坏。热喷涂表面处理技术是一种十分有效的天热管道防腐技术，尤其是在富含二氧化碳和硫化氢的高酸性天然气田，这类天然气集输管道的腐蚀条件的恶劣，热喷涂防腐技术是一种很好的选择。近年来，纳米技术和热喷涂技术的相结合形成的热喷纳米结构涂层技术正成为热喷涂技术领域一个重要的发展方向。

③、内防腐涂层

内防腐涂层的方法有许多种，比如改变环境而采用的隔氧措施，避免空气中的氧进入水处理系统，而使用内涂层和内衬工艺等应对措施。目前天然气中使用较广的是就是管道内防腐涂层防腐，这种技术的使用优点是：防腐效率高。提高水力学效率，减少结垢。但是这种内涂层也有一定局限性，主要表现在金属表面处理难度大，易出现漏点和针孔。主要涂料如下：

环氧耐温涂料：涂料由改性胺类固化剂、溶剂、环氧树脂、助剂和颜料组成，分为底漆和面漆两种涂料。

环氧粉末涂料：涂料是由固化剂、颜料、环氧树脂和添加剂组成的热固型粉末涂料。这种涂料除了具有环氧树脂优良的防腐性能外，还有无溶剂挥发、涂层厚和无针孔的特点。

应用于天然气管道内防腐施工的工艺有很多，喷涂方法一般都采用的是管道工业中最常用的静电热喷涂。

四、结语

自从国家整体经济建设得到显著的提高以来，为了促使我国各行各业的快速发展。其中天然气行业的进步在一定的程度上推动我国经济效益快速而稳定的高效增长。天然气管道的防腐技术是作为保证管道运输正常运行的重要措施，在我国经济的不断发展中起着更为重要的作用。能够有效地保障天然气运输过程中原料的高效性，设备的安全性、永久性。降低能源泄漏以及泄漏后产生的安全问题，因此，我们必须加强对防腐技术的不断研究，才能满足天热气管道建设的要求

参考文献

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[2]安永奎,邢志刚.油田管道施工防腐技术应用分析[J].民营科技,2013,09:14.