天然气长输管道阴极保护防腐的技术应用分析

天然气主要存于油田和天然气田当中，也有部分天然气出于煤层。有些天然气原油储藏在同一位置。对于和原油储藏状况进行分析，研究天然气的储存状况，将原油一起开采出来进行应用。天然气主要用途是当作燃料进行使用。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。随着天然气价格改革的有效策略应用，天然气预期价格改革也逐步临近，天然气的发展将迎来历史性机遇，这也面临着更多的天然气管道铺设。近年来，国 内天然气广泛使用在各个城市之间，在城市铺设天然气管道以后，因为管 道本身是由金属制成，因此容易被腐蚀的，所以非常容易发生气体泄漏现 象，严重时会引起火灾、爆炸等重大安全事故。因此需要做好对天然气长 输管道的阴极保护，并且将防腐技术进行合理有效的使用显得尤为重要。

1 长输天然气管道造成腐蚀的原因

1.1 细菌腐蚀

当管道进入在土壤环境中，含有硫酸盐的土壤中细菌会腐蚀阴极管道，在反应过程中，与硫酸盐反应硫化物的形成，硫酸盐的细菌将大量繁殖导致钢铁腐蚀。

1.2 化学腐蚀

管道的化学环境变化也会增加钢管的腐蚀，腐蚀原因时因为金属和02 、Cl2 等经过化学反应，氧化引起的腐蚀，氧化还原反应引起的反应过 程中，腐蚀现象逐渐加剧。发生时，腐蚀产物也会附着在天然气管道之上。

1.3 电化学腐蚀

电化学腐蚀这种类型的腐蚀金属和电解质溶液之间的电化学相互作用，埋地金属管道的腐蚀在反应过程中出现严重的电化学腐蚀，金属电子损失后被氧化，整个反应过程被称为阳极反应，介质中的物质是由金属制成，之后就产生了电话化学腐蚀现象。

2 天然气长输管道阴极保护防腐技术应用

2.1 阳极材料计算

虽然埋于土壤中的管道会受到多种情况的腐蚀，但是最为常见的要属电化学腐蚀，一旦发生电化学腐蚀的情况，则会连带发生更多的化学反应，继而发生铁原子对输送管道腐蚀的情况，这会使管道慢慢变薄，同时还会出现因为腐蚀形成的孔洞。有效解决方案就是将活泼的金属安放在管道的周边，运用导线进行连接，这会使阴极的腐蚀情况被活泼金属的阳极腐蚀所更替。通过对铁腐蚀情况的研究，分析金属平衡电位，有效的降低了天然气输送管道的腐蚀，探究金属电位变动，解析电子移动情况，在对直流 电源设备的操控优势进行探究后，明确阴极维护站两边的输送管道具有一定的长度，先是进行最大保护长度的研究，然后确定最大保护长度，便能够运用到实际保护中了。在使用过程中，想要使保护的效率达到更好的效果，可以采用阴极保护装置，需要明确管道阴极保护的最低需求，也就是说管道阴极保护电位不能低于-850mV(CSE)。 了解输送管道的直径长度和承压能力，从而选择出更适合的管道外壁保护层和电流密度保护。科技引领发展，目前输送管道外壁的保护层所用材质为三层聚乙烯。运用三层 PE进行管道的保护，确保电流保护密度，采用三层 PE 保护层电阻是 100000Qm2, 能够更好地控制保护密度。通过不断的设计实践，采用三层 PE 保护层进行保护的管道电流保护密度为 30μA/m2 , 通过对这些基础目标的设定，再通过对管道中所有土壤的分析，都能够为管道的保护设计提供专业的解决方式，得出了舍弃阳极系统的计算公式，扭转了舍弃阳极的比重。

2.2 牺牲阳极地床

为促使阳极能够在土壤里正确运行，同时帮助制止土壤阳极的钝化，舍弃阳极层只用于专业组件实施化学补充。阳极层能够化解阳极腐蚀所生成的物质，确保阳极和阳极周边的持续湿润，原料和部分土壤的隔离产生了阳极材料的电阻率。通过阳极产生电流的不断提升，运作环境较稳，镁合金通过舍弃阳极在土壤中的能力 , 材料的填埋应当由石膏粉 750% ,膨润土 20% 和 5% 的工业硫酸钠组成。填埋的材料应当事先放在厚实 的棉袋中或者厚 50mm 的袋中，同时要保证阳极具有均匀的厚度，成分紧 密连接并且匀和。对临近站的电位实施监测，做好最小电位的优良保护，

其值在-0.85V。解析最小电位的保护情况和要求，规定把最小电位把控于 -0.85V 条件上。把控电位的值，控制最大电位保护的值，确保电位的准确 性具有控制意义，控制电位保持或低于最强保护，确保阴极保护的成功。

2.3 电化学保护法

因为金属埋藏在土壤的过程中会生成电化学反应，其拥有很强的腐蚀力，久而久之使输送管道发生腐蚀的情况，这也是长输管道发生腐蚀情况的最主要因素。金属电极中若是在电位比较低的情况下，就会由于电子过少发生阳极的情况，相反若是在电位比较高的情况下，则会由于电子的获取发生阴极的情况。阳离子在输送管道腐蚀期间会通过吸取阳离子产生氧化现象，从而发生腐蚀情况。运用外界的电流把金属自身的带电位改变，

这便是电化学保护法，其能够减少输送管道受到腐蚀，延长管道使用的寿 命。依照保护电位变化方位的异同可以将电化学保护法分为两类： 一个是 阳极电化学保护， 一个是阴极电化学保护。但是当前国内使用最多的当属 阴极电化学保护法。

2.4 缓蚀剂

输送管道运输的物质里，大都具有二氧化碳、硫化氢、水等拥有腐蚀性的元素，其均会对管道内部带来或多或少的腐蚀作用。 一旦管道里积存了水分，会带来更严重的腐蚀，解决的方案便是通过工作人员将适度的缓蚀剂放到管道中，在输送的物质中添加的缓蚀剂要符合量的要求，才可以达到减少金属管道的腐蚀，从真正意义上实现防腐蚀成效。缓蚀剂为复合型化合物，即使只用非常低的计量也能起到很好的成效。当前我国普遍将缓蚀剂应用在长输管道的防腐工作中。

3 结束语

燃气管道保护工作至关重要，在对天然气管道进行保护期间，需要使用很多阴极保护技术，技术的合理应用对做好燃气管道的防腐保护至关重要。结合管道的埋设条件进行保护可以对天然气管道进行保护分析，从文中内容可以看出牺牲阳极阴极保护防腐措施十分有效，很多工程实践证明了这一点，该方法也能更好的完成对管道的有效保护，从而保证天然气可以更好的更安全的输送。作为我国石油和天然气资源、供暖系统等重要供应载体，长距离管道使用时间长，即使在正常环境条件下也容易发生腐蚀，长距离管道发生腐蚀现象不仅会对介质的正常供应产生不利影响，还容易发生安全事故和财产损失，因此应重视管道线的腐蚀防护。目前，有效的 防腐蚀管理方法更多地使用防腐蚀盖板和阴极保护技术，这两种方法使管道防腐蚀涂层更容易。也就是说，在管道壁和管道连接等方面应用防腐蚀材料涂层，以防止有害物质与管道直接接触，并防止管道侵蚀。阴极保护 技术是长输管道防腐保护的更关键技术，也是管道防腐保护的关键系统。

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