天然气管道防腐技术研究

城市燃气管道防腐设计中的几大问题研究

摘要 天然气作为城市发展的重要燃气资源，其能否正常输送直接关系着企业经济效益和社会效益。为了保证燃气正常输送，保证燃气质量及企业和社会经济效益，就应该对管道防腐设计中出现的问题进行分析。本文主要从城市燃气管道防腐设计中出现的问题及原因、解决城市燃气管道腐蚀设计问题有效措施等方面出发，对城市燃气管道防腐设计中的几大问题进行相应研究。

关键词 城市燃气管道；防腐设计；问题

中图分类号u17 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）67-0047-02

城市燃气管道腐蚀问题一直是制约燃气运输的重要因素，其在一定程度上会减少燃气管道的寿命，甚至影响其作用的正常发挥。为了延长输气管道寿命，使燃气管道的经济效益和社会效益的得到有效提高。就应该对防腐设计中出现的问题进行分析，并采取相应措施以解决实际问题，将腐蚀问题控制在源头。如何处理好城市燃气管道防腐设计中出现的问题，已经成为相关部门值得探索的事情。

1 城市燃气管道防腐设计中出现的问题及原因

在城市管道防腐设计中容易出现内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题。在对燃气管道防腐设计中出现内壁问题和外壁问题分析之前，应该先对造成燃气管道腐蚀原因进行分析。管道在对燃气进行输送

的时候，可能会含有硫化物、二氧化碳、氧及硫化氢等腐蚀性化合物，其一旦与金属管道发生反应，就会引起化学腐蚀，即便是化学腐蚀性较弱，危害性小，长期下去也会使管道表面出现凹穴，甚至穿孔。出现这种问题主要原因是电化学腐蚀。造成电化学腐蚀主要原因是其电极和电位不同。金属发生化学反应时，电极电位会变得较容易失去电子形成阳极。如果电极电位较高的部分获得电子，其就会形成阴极。如果有氧和氯化氢存在，其就会生成氢氧化铁化合物。此外管道腐蚀与周围环境、土壤及相应防腐措施效果也有一定关系。其城市燃气管道防腐设计中的内壁问题来说，出现内壁腐蚀问题的主要原因是天然气中含有水分，其与管道金属接触后会发生化学反应形成化学原电池，进而腐蚀管道内壁。再加上天然气本身含有腐蚀性化学物质，会加剧管道内壁腐蚀速度；而对于城市燃气管道设计中的外壁腐蚀问题来说，其则是管道腐蚀最为严重的部分，其之所以是腐蚀最严重的部分。是因为埋地管道地下环境比较复杂，容易产生电化学腐蚀和细菌腐蚀。当钢管埋入地下后，其会发生化学腐蚀，这种腐蚀是部分全方面性和部位行的腐蚀，其壁管腐蚀厚度及大小几乎是一直的，并不是从简单的管道穿孔就能看出其电化学腐蚀程度的。从中可以看出，城市燃气管道外壁腐蚀主要以电化学腐蚀为主，化学腐蚀和细菌腐蚀为辅。在对管道外壁腐蚀设计的时候，应该着重对电化学腐蚀进行分析。

埋地燃气管道防腐保护措施

随着社会的发展，人们对于环境保护也提出了比以往更高的要求。人们希望获取到高效性、清洁性的能源。燃气是城市中使用最为广泛的一种能源，对燃气管道进行科学的设计，并采取科学的防腐措施是一项关于国计民生的大事。基于此，本文就将对埋地燃气管道防腐保护的有效措施进行分析探讨。

标签：燃气管道；防腐；措施

1、燃气管道腐蚀分类

1.1、空气腐蚀。

燃气管道在空气中，与水蒸汽、氧气等污染物发生一系列的化学作用，形成的锈蚀现象。

1.2、燃气自身杂质腐蚀。由于天然气中残存的水分和酸性气体造成的类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应。这两种反应都造成管壁疏松、脱落以致穿孔，不能再承受压力和输送天然气。

1.3、流速冲刷腐蚀。在气体流速较高时，由于腐蚀产物被直接冲击的气流带走，新的金属面不断裸露，从而加速了腐蚀。

2、埋地燃气管道防腐层检测技术应用

2.1、变频选频法。

变频选频法常用于石油长输钢管防腐层的评估以及防腐层绝缘的检测，在埋地管道防腐层不开挖检测评价技术发展过程中发挥了重要作用。检测结果可作为防腐层检漏、维修的依据。

2.2、等效电流梯度法。

该法是检测破损点缺陷点最常用的手段之一采用该法查找存在防腐层破损缺陷的管段非常方便但确定空间位置较困难其优点是不受深度变化的影响可以利用等效电流梯度法查找破损点。缺点是其精确定位很大程度上依赖于测点间距的选择和测点间距的测量精度。

2.3、PCM检测技术。

PCM检测技术也就是多频管中电流检测技术对防腐层进行检测的方法是利用信号发射机向管道来施加单一或多频率的信号，从而检测管道上的交流信号所在地表上引起的磁场，然后再换算出等效电流。当管道的防腐层完好的时候，管

道周围也会随着所延伸的管道而产生稳定的磁场和等效电流，然而如果管道的防腐层出现破损等情况时，磁场会因为防腐层的破裂而发生弱化的现象变化，这是由于电流流失而导致管中电流减少的原因所造成的，这样的话用来专门接收等效电流的接收机就会发现异常的电流数值信号，而后工作人员就可以根据等效电流的梯度大小来比较准确的判断防腐层的绝缘情况以及防腐层破损处相应位置，再然后通过特定的软件来对测试数据进行分析，按照等效电流的变化情况计算出各个管道段的防腐层的绝缘电阻，最后根据标准规定来进行相应的综合评价。

物　滚交通　中国化工贸易　

Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａ１　Ｔｒａｄｅ　２Ｑ　器月　

油气集输管道的防腐蚀技术研究　

卫华　

（长庆油田分公司建设工程处。陕西西安７１　００２１）　

摘要：本文就石油天然气集输管道防腐蚀问题进行讨论。集输管道分为外腐蚀和内腐蚀两种。土壤、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等都会对　

集输管道造成腐蚀和破坏。外壁腐蚀的保护方法一般采用阴极保护技术和环氧涂层的方法进行处理。内壁腐蚀的保护方法一般是内涂层保护法，因为内　

部腐蚀一般都是化学品在内壁产生反应之后腐蚀的。由于我国针对集输管道还是建设初期阶段，所以一定要及时修补，不能出现纰漏，以免酿成大错。　

关键词：油气集输阴极保护技术管道防腐　

一、前言　

随着我国生产力的大力发展，科学文化水平逐年创新，石油天然　

气的需求量也正在逐年的升高。所以全世界都在想方设法大力开采，　

可是集输管道的腐蚀会给开采造成极大的不便，对国家造成巨大的损　

失。而被腐蚀的集输管道也会造成环境污染，由爆炸和燃烧引起的人　

员伤亡，停止生产等不可估量的损害。　

二、集输管道外壁防腐措施　’　

对于金属的管道，一般腐蚀的原因是空气，水和土壤所致。三种　

物质与金属管道发生化学反应导致深埋在地下的金属管道产生电化学　

腐蚀。首先研究土壤对于油气集输管道的腐蚀，土壤中最多含量的就　

是空气和水，空气和水在氧气作用下形成电势差，电势差会对集输管　

道形成宏观的腐蚀和围观的腐蚀，还有微生物对于集输管道的腐蚀。　

还有就是海水的腐蚀，因为可能集输管道的外壁是侵在海水里面的，　

所以很容易发生电化学反应。由于金属的表面是很多材质组成的，所　

以在海水的浸泡下产生了不同的电极。而且具有导电性，在海水中组　

成一个回路的电流。所以要通过科学的方法处理，一般来说可以采取　

的方法是环氧涂层（ＦＢＥ），三层聚乙烯（３ＰＥ），阴极保护技术三种。　

环氧涂层是最古老有效的保护方法，它的操作工艺也不复杂，就是利　

用环氧树脂和固化剂涂在集输管道上面，这种方法可以做到耐碱，抗　

燃气管道防腐技术分析　

成都城市燃气有限责任公司　周斌葛　张洁　汪齐鸣　李琳　夏磊　

摘要：为了有效抑制天然气管道腐蚀，降低经济成本和减少安全事故。论述了硫化氢（Ｈ２Ｓ）、二氧化碳（ＣＯ２）　

腐蚀机理及其影响因素，涂层和阴极保护工艺流程，应用全球定位系统（ＧＰＳ）、资源与环境信息系ｆＪ￣（ＧＩＳ）、　数据采集与监视控制系统（ＳＣＡＤＡ）系统对腐蚀进行监控。对比内、外涂层性能，强制电流和牺牲阳极阴极保　护方法以及杂散电流处理方案，依据成都燃气实际，提出燃气管道防腐方案。　

关键词：腐蚀　涂层　管道防腐　阴极保护　杂散电流　

成都燃气公司有５　０００余ｋｍ的天然气管道，　

绝大部分为碳钢管，其中的部分钢管使用时间超过　３０年。其多为环状、枝状，管件密布且存在管道变　径情形。四川的的天然气含有较高浓度的Ｈ２Ｓ、　

ＣＯ２，即使经过上游集输工艺处理，仍然有部分的　Ｈ２Ｓ、ＣＯ２残余。输气管线的介质中通常有水存在，　

Ｈ２Ｓ、ＣＯ２溶解水中其腐蚀能力会明显加强，不过　其腐蚀机理、何种气体占据主导目前仍是国内外研　究热点。　

１　天然气管道腐蚀机理和类型　

在Ｈ２Ｓ、ＣＯ２共存于水中的情形，其腐蚀机理　主要有以下几种：　

（１）Ｃ０２腐蚀：ＣＯ２＋Ｈ２（）＿　ｅ－－－－－＞ＦｅｅＯ３＋Ｈ２，其阳极　反应和阴极反应分别有四种机理和三种机理，归纳　为阳极反应Ｆｅ—Ｆｅ２＋＿＋ｅ，阴极反应ＨＣＯ３－一｝ｒ　Ｏ　２。；　

其腐蚀类型有均匀腐蚀和局部腐蚀两种。　（２）Ｈ２Ｓ腐蚀：Ｈ２Ｓ总反应机理还没有统一定论，　其阳、阴极反应机理如下：Ｆｅ＋Ｈ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ－－－＋ＦｅＨＳ－￣；　阳极反应为ＦｅＨＳ－ａｌ＿ＦｅＨｓ＋ａｌ＋２ｅ；ＦｅＨＳ＋ａｌ＋Ｈ３Ｏ　

Ｆｅ　＋Ｈ２Ｓ＋Ｈ２０；Ｆｅ　＋ＨＳ　－－＋ＦｅＳ＋Ｗ。阴极反应　Ｈ２Ｓａｄ＋ｅ－－￣Ｈ２Ｓ‘ａｄ；Ｈ２Ｓ’＋ｌｒａｄ＿÷Ｈ２Ｓａｄ＋Ｈａｄ。阴极反应　

主导地位反应还不确定，国内外学者对以下三种说