输气管道防腐技术的研究和探讨

输气管道防腐技术的研究和探讨
摘要：输气管道由于其位置的特殊性，经常会出现被腐蚀的现象，导致气体泄漏，给人民财产带来损失。

本文分析了输气管道腐蚀现象及其造成原因并提出解决措施和相应的技术研究，从多个方面进行详细的探讨，力求解决管道防腐问题。

关键词：输气管道防腐技术机理
天然气是几种常用资源中的一种，是许多化工企业和生产生活必不可少的重要资源。

随着煤炭和石油的大量开采，天然气就变得越来越重要。

国家对天然气的开采也愈发重视，但是勘探天然气的产物极其复杂，这就要求输送天然气的管道质量必须达到标准。

天然气大多深埋于地下，因此，输送管道也要经由地下，所以输送管道的腐蚀问题就提上议程。

一、输气管道内腐蚀机理
1.气相均匀腐蚀
天然气的气体产物中含有多种酸性气体，就像硫化氢和二氧化碳，这些气体溶于水会发生化学反应，形成一些弱性酸。

而天然气中本身就含有一些水汽，这样就给这样气体溶于水创造了绝佳的环境。

这些溶液充当着介质，是金属不断地电离出离子，然后在气体的冲刷后，又会形成恶性循环，不断地离子电离出来，又不断的失去，输气管道就会越变越薄，以至于最后泄漏气体。

刚开采出来的气体，其纯度是无法保证的，只有在输气管道做文章，防止气体的泄漏。

2.坑蚀
2.1输气管道内部的腐蚀产物往往是不均匀的，这样会产生一些坑点腐蚀。

当气体中含有较多酸性气体时，其出现的腐蚀产物会在管道的内部表面形成保护膜。

保护膜通常会遭到破坏或者被冲刷掉，这样金属表面就会裸露出来，所以会出现局部的不均匀腐蚀，也就是坑蚀。

2.2坑点腐蚀也分为多种，比较常见的有由Cl-引起的坑点腐蚀。

离子溶于水并与腐蚀物反应生成FeCI2，并附着在硫化锈垢与钢之间，这样破坏了致密的硫化铁保护膜，就加速了管道的腐蚀，坑点腐蚀是比较常见的腐蚀情况，由离子差形成破坏管道膜的情况比较难防治。

2.3天然气的产物中多含有硫及化合物，这些物质充盈在管道中，管道内的气压和温度是不断变化的，当气压和温度降低时，这些化合物会发生分解，一些分解出来的硫会附着在管道表面，间接导致硫化铁薄膜难以形成，由这种情况导致的腐蚀也不在少数，总之都是破坏管道内部的薄膜，加速腐蚀。

2.4众多的坑蚀中，有一种是比较不同的，是由腐蚀产物保护膜出现结晶剥裂产生的坑蚀。

当管道内含有酸性气体时，极易形成酸性化合物，这些化合物会在管道表面形成保护膜，然后出现结晶并不断剥裂，从而导致坑蚀。

3.冲刷腐蚀
所谓冲刷腐蚀是指，由气体产物或者离子在管道内表面形成的保护膜在遭受气体的高速冲刷后会形成脱落，然后新的金属表面又裸露在气体产物中，气体产物中含有微小的颗粒，也加快了管道的腐蚀。

二、输气管道内腐蚀的影响因素
1.腐蚀产物膜的影响
管道内部如果附着着致密稳定性膜会很好的减慢管道腐蚀，使气体能够安全输送。

但是膜脱落也可诱发严重的局部腐蚀，配合其它因素而形成孔蚀、台地状侵蚀、涡状腐蚀、冲刷剥蚀及应力腐蚀开裂等，较典型的例子是CO2介质中含极少量HZS也会形成FeS膜，它既具有保护性作用，又作为有效阴极引发局部腐蚀。

2.流速的影响
流速的冲刷作用，会使管道内部的膜具有不稳定性，易脱落，从而使管道壁遭到严重破坏。

气体泄漏对环境的影响也很大，空气中酸性气体增多，从而使酸雨的ph值增高。

对人民财产构成极大威胁
3.氯化物水溶液的影响
氯离子以两种方式影响着含有HZS，COZ湿气管道的腐蚀。

首先，酸性环境中的氯离子形成一种含H2S-HCl溶液的多孔的FeS膜，在多孔膜和受腐蚀钢管间的覆盖物中形成FeCl2，由于FeCl2的介入，不能形成保护性的FeS膜。

多孔膜作为阴极，钢管为阳极而受到腐蚀。

其次，氯离子浓度越大，其水溶液易于导电，降低了电解液的电阻，增大了腐蚀速度。

三、输气管道内防腐蚀方法
1.缓蚀防腐剂
缓蚀剂，顾名思义就是减缓腐蚀的一种添加剂，这种方法成本较低，且能有效减缓管道腐蚀。

使用缓蚀剂也有要点：（1）缓蚀剂都有着其匹配的金属，选用正确能起到显著的成效，还不会造成浪费；（2）使用缓蚀剂有着立竿见影的效果，且操作较为简单；（3）缓蚀剂只是一种减缓腐蚀的添加介质，并不会对管道产生变质的作用，能较好的保证气体的输送；（4）缓蚀剂也有使用条件，不同的温度和流速对缓蚀剂的选择也不尽相同。

2.内涂层防腐技术
内涂层防腐技术也是常用防腐技术的一种，这种技术是于管道内部涂抹一层防腐涂层，能很好的保护管道。

因为有着这层涂层，延长了管道的寿命，节省了额外的开支。

管道的内涂层性能是决定防腐性能好坏的关键因素。

首先要具有防腐蚀性，因为是防腐涂层，所以防腐蚀性是必不可少的，然后要有耐水性和耐压性，前文提到气体的冲刷很容易导致管道腐蚀，故而涂层的耐水性耐压性要好，另外涂层的化学性质要稳定，不能太容易分解，产生别的物质，除此之外涂层要易于附着在管道
的内层，输气管道并不一定是直的，随地形管道部分也有弯曲部分，所以被涂层也要有耐弯曲性。

3.钢管道衬塑内防腐技术
管道内衬塑技术是今年来防腐技术的又一重大突破，在钢管道内部衬塑能很好的解决管道腐蚀这一难题，当然对衬塑涂层也有一定要求。

衬塑要完全均匀的覆盖金属，衬塑的优点也很明显，它并不像其他涂层那样，要求管道内部洁净程度比较高，管道衬塑能够完美解决内部强气流冲刷的问题，因为衬塑是很牢固的，不易脱落，即可承受高压又能抵抗各种介质腐蚀，是一种新型的防腐技术，取得的成效也很良好。

很大层度上阻止了气体的泄漏。

四、结束语
本文虽然对输气管道防腐提出了一些看法，但防腐这条道路还有着很长的道路要走，怎样能在既节约成本的情况下又能较好的保护管道，仍是一个需要人们研究的课题，由于腐蚀的情况多种多样，所以防腐技术也要有针对。

科学性防腐技术仍然等待着人们去钻研。

参考文献：
[1]李金桂.腐蚀和腐蚀控制手册[M].北京：国防工业出版社.
[2] 杨小平.CZ3复合缓蚀剂的研制与应用[J].油气储运，1998.。