隨著我國天然氣資源在各行各業(yè)中應(yīng)用范圍的進一步拓寬，管道運輸憑借其安全性強、穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)勢，在其資源運輸過程中扮演著不可忽視的重要角色。然而由于我國幅員遼闊，天然氣管道運輸方式往往跨越不同省份的不同氣候區(qū)，管道鋪設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，腐蝕直接成為危害天然氣管道運輸安全性和可靠性的重要因素。

與煤炭和石油等燃燒介質(zhì)相比，天然氣作為較清潔和綠色環(huán)保的能源類型，往往借助管道運輸方式連接上游氣田和天然氣下游用戶，保證天然氣能從氣田平穩(wěn)安全運輸?shù)浇K端用戶，保障社會民生和促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

通常情況下，天然氣輸送管材大多為鋼管，腐蝕是鋼材運輸過程中必須解決的重要環(huán)境難題。腐蝕程度的大小，直接影響天然氣管道的實際使用壽命，因此，下面對天然氣管道腐蝕機理及其防護措施的探討和研究，也就具備重要理論意義與現(xiàn)實價值。

一、天然氣管道腐蝕機理

1、腐蝕機理

天然氣管道的腐蝕是天然氣運輸金屬管道與周邊環(huán)境物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)作用下產(chǎn)生的一系列影響，最終導(dǎo)致金屬管道受到破壞的整個過程，按照其反應(yīng)原理，天然氣管道腐蝕基本可分為化學(xué)作用腐蝕、電化學(xué)作用腐蝕和生物化學(xué)腐蝕三大類別。

其中，以電化學(xué)腐蝕為例，電化學(xué)腐蝕是天然氣管道運輸過程中，金屬管道電位失去平衡而導(dǎo)致微電流的局部形成，在富含電解質(zhì)的溶液條件下，金屬失去其陽離子后形成陽極，電位較高部分得到電子形成陰極，從而在電化學(xué)作用下使天然氣運輸管道遭到腐蝕破壞。

2、天然氣管道腐蝕類型

天然氣管道的腐蝕主要包括外壁腐蝕和內(nèi)壁腐蝕兩大類。

管道的外壁腐蝕是指天然氣運輸管道外表面發(fā)生腐蝕影響管道使用壽命，該情況往往出現(xiàn)在管道架空或管道深埋于地底的情況。通常而言，架空的天然氣管道外表皮會受到空氣中氧元素以及空中環(huán)境風(fēng)吹日曬的影響，盡管其管道外表層上會有隔離涂層起到一定的防腐蝕效果，但日積月累的外界環(huán)境影響也將導(dǎo)致管道產(chǎn)生不良后果。深埋于地下的天然氣管道腐蝕環(huán)境更加復(fù)雜多變，往往是電化學(xué)腐蝕，而電化學(xué)腐蝕對天然氣運輸管道管壁厚度的損耗是不均勻的，很容易使管壁受到穿孔影響的概率大幅度增加，增大對管道的危害。

天然氣管道內(nèi)壁腐蝕是在管道內(nèi)表面發(fā)生腐蝕，與天然氣成分中的部分化學(xué)元素緊密相關(guān)。一般而言，天然氣中往往含有一定量水分，該類水分在天然氣運輸過程中會在其管道的內(nèi)表皮形成親水膜，在運輸管道中產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使天然氣運輸管道內(nèi)壁產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕而引起嚴(yán)重后果。同時，天然氣中含有的部分二氧化碳、硫化物等，具備較強腐蝕性，該類化合物與管道內(nèi)壁接觸時也會對管道內(nèi)壁產(chǎn)生一定腐蝕。

二、天然氣管道腐蝕原因

1、天然氣管道外壁腐蝕原因

通常情況下，天然氣管道外壁腐蝕主要是由于輸送管道與大氣環(huán)境、土壤環(huán)境甚至海水環(huán)境相接觸，也就是說，外壁腐蝕主要包括土壤腐蝕、大氣腐蝕和海水腐蝕三大類。

大氣腐蝕作為天然氣管道常見的金屬腐蝕現(xiàn)象之一，由于我國油氣資源絕大部分分布于西北片區(qū)，資源運輸跨度較長，管道所處的地理條件環(huán)境大相徑庭，不同地區(qū)管道所面臨的實際腐蝕狀態(tài)和腐蝕程度也截然不同，同時，不同區(qū)域空中含有的硫化物、顆粒物質(zhì)等含量有所不同，暴露在空氣環(huán)境中的運輸管道受到的腐蝕情況也就有所不同。

2、天然氣管道內(nèi)壁腐蝕原因

天然氣運輸管道發(fā)生內(nèi)壁腐蝕主要歸咎于管道內(nèi)環(huán)境，而管道內(nèi)環(huán)境與實際所輸送天然氣物質(zhì)及其雜質(zhì)成分相關(guān)。天然氣管道內(nèi)壁腐蝕主要包括沖刷腐蝕、高溫高壓腐蝕、酸性氣體腐蝕三大類，就酸性氣體腐蝕問題而言，天然氣成分中含有部分諸如硫化氫、二氧化碳等的酸性氣體，該類酸性氣體很容易在天然氣管道運輸過程中產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使管道內(nèi)壁遭受腐蝕。

例如，當(dāng)天然氣成分中含有一定量酸性物質(zhì)時，天然氣氣體將進一步分解出氫離子，天然氣輸送管道在發(fā)生該種酸性化學(xué)反應(yīng)后，管道內(nèi)壁自帶的保護膜將會被破壞，使氫離子直接與輸送管道內(nèi)壁材料相接觸，給管道內(nèi)壁造成不良影響而減少管道使用壽命。

此外，天然氣管道內(nèi)壁腐蝕的電化學(xué)腐蝕也與其油氣成分中的酸性氣體相關(guān)，電化學(xué)腐蝕所形成的腐蝕原電池會在陰極發(fā)生極化反應(yīng)，從而使電化學(xué)腐蝕速度進一步加快，影響管道使用壽命。

三、天然氣管道腐蝕防護措施

1、陰極保護

由于天然氣運輸管道內(nèi)壁腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重，且其中的電化學(xué)腐蝕是造成內(nèi)壁腐蝕的重要原因，因此，電化學(xué)腐蝕在天然氣輸送管道的保護過程中尤其值得關(guān)注。

防止電化學(xué)腐蝕的重要方法即陰極保護措施，通常情況下，陰極保護措施是在天然氣輸送管道中接通足量大小的直流電流，直流電流接通后輸送管道內(nèi)表面極性發(fā)生變化，以此最大限度減小管道內(nèi)壁腐蝕時電池正負極之間的電位差，使化學(xué)反應(yīng)腐蝕電流值進一步減小，從而對天然氣輸送管道起到良好的保護作用。

另一種普遍的陰極保護措施，延長天然氣輸送管道的方式，即在天然氣輸送管道表面涂抹一定的防腐涂層，可將兩類方式有機結(jié)合，最大限度加強對天然氣管道的保護，圖1即為天然氣陰極保護示意圖。

2、改善腐蝕環(huán)境

天然氣輸送管道外壁腐蝕是縮短管道使用壽命的重要因素，腐蝕環(huán)境的復(fù)雜性又是管壁腐蝕嚴(yán)重程度的關(guān)鍵因素，輸送管道所處地理環(huán)境對管道受腐蝕狀況有著重要影響，因此，對部分輸送管道腐蝕嚴(yán)重地區(qū)，應(yīng)通過改善當(dāng)?shù)刈匀粭l件甚至空氣環(huán)境等方式，降低對天然氣輸送管道的腐蝕作用。例如，可在天然氣管道埋設(shè)附近的土壤環(huán)境中，采取脫水方式或者調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)pH值的方式，最大限度降低管道鋪設(shè)周邊土壤的腐蝕作用，有效保護天然氣輸送管道的結(jié)構(gòu)安全。

但整體而言，通過改善腐蝕環(huán)境降低天然氣輸送管道受腐蝕程度，延長管道使用壽命的方式，局限性太大，實際操作成本較為高昂，具體實施效果很可能不佳，可行性較低，因此，往往在部分不能采用其他方式的特定區(qū)域?qū)嵭小?

3、緩蝕劑防腐

添加緩蝕防腐劑是天然氣輸送管道外壁防腐的重要途徑，該類方式成本較小，造價較低，實際操作性較強，可行性較高。同時，添加防腐劑方式，能夠有效避免天然氣輸送管道由于外部開裂而造成的不良后果，延長管道使用壽命。例如我國西南地區(qū)酸性氣田集輸管網(wǎng)都要定期進行緩蝕劑涂膜作業(yè)以延緩腐蝕速率。

但在使用緩蝕劑時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罈l件和天然氣管道運輸實情，選擇更加適宜的緩蝕劑，通過最少量的緩蝕劑達到管道運輸最大化的防腐蝕效果。

另一方面，由于緩蝕劑使用太容易對輸送管道表面性質(zhì)造成影響，應(yīng)根據(jù)管道具體材質(zhì)和強度參數(shù)等針對性的選擇不同類別的緩蝕劑。

四、結(jié)論

天然氣資源對國家能源安全與工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要價值不容忽視，在預(yù)防和減輕天然氣管道腐蝕時，可根據(jù)天然氣管道的腐蝕機理與腐蝕類型，針對性地采取陰極保護措施、改善腐蝕環(huán)境和添加緩蝕劑等方法，最大限度降低天然氣輸送管道受腐蝕程度。

五、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團隊

夢能對技術(shù)服務(wù)團隊始終進行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進的涂裝檢驗儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進行定期校驗，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項目保護。

業(yè)主、總包、設(shè)計院：提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。