关键词：长输天然气管道；防腐技术；应用
1长输天然气管道腐蚀机理
长输天然气管道主要是利用金属材料制作，而金属材料在地下深埋的过程中不可避免的会发生化学反应，从而导致金属结构发生变化，从而产生严重腐蚀现象。在管道所有化学反应中电化学腐蚀是最严重的一种，土壤中存在大量的电解质，金属管道在与其接触的过程中会发生电化学反应，从而形成金属离子，导致金属材料发生改变；另外，化学腐蚀也会对金属管道材料形成严重破坏。众所周知，在土壤环境中水分、无机盐、空气的化学成分含量非常丰富，金属管道在与其接触的过程中会发生化学反应，从而对金属材料结构产生巨大影响，甚至会导致长输天然气管道性能遭到破坏，从而对长输天然气管道整体功能产生严重影响。
2造成长输天然气管道腐蚀的原因分析
2.1土壤因素
由于土壤中含有非常丰富的空气、无机盐、水分等物质，从而使得土壤具有了较强的导电性，那金属管道发生化学反应提供必要条件。水分与金属也会发生化学反应，但是整个反应过程非常漫长。此外，土壤中的化学成分以及酸碱度等各种因素都会对长输天然气管道腐蚀形成一定影响，根据相关数据统计发现，土壤是管道腐蚀过程中非常重要的一种因素。
2.2天然气因素
天然气成分组成非常复杂，长输天然气管道在进行资源运输的过程中，天然气资源组分会与金属管道发生化学反应，例如天然气中的硫化氢、二氧化硫等成分会对金属管道材料形成严重腐蚀，严重的情况下甚至会导致长输天然气管道发生穿孔现象。
2.3长输天然气管道防腐层因素
沥青在管道防腐施工中的应用非常广泛，但是其在长期使用过程中会出现严重老化现象；而在防腐的过程中一旦操作不当，就会导致长输天然气管道防腐层出现严重破损现象，严重影响了防腐层的性能发挥；尤其是管道弯头或者是接头部位，如果防腐质量达不到标准要求，就必然会对整个管道的防腐蚀性能形成严重影响；此外，长输天然气管道焊接施工也非常容易导致防腐层失效，从而引起管道产生腐蚀。
3优化措施
3.1合理使用防腐材料
3.1外防腐技术分类
第一，涂层防腐材料的应用。外防腐技术主要在管道外层涂防腐层，结合需要缠绕外防腐胶带起到保护作用。目前，该项技术已经得到了广泛应用。管道涂层材料较多，各土层材料起到了作用不同，要求施工人员根据管道应用环境、施工方案选择适合的防腐材料。常见防腐涂料有沥青漆涂料、过氯乙烯、无机富锌漆、环氧树脂，沥青漆涂料具有成本少、涂刷简单的优势，常温下耐氧化氮、二氧化硫、氯气、浓度40%下的海水等物质，但不耐油类、醇类等物质。过氯乙烯抗酸、油、海水、工业大气性较强，不耐高温、酚类、脂类有机物腐蚀。无机富锌漆施工简单、成本少，防水性、防油性较强，特别适合应用在清水、工业大气条件下。环氧树脂材料抗腐蚀性良好，尤其是碱性条件下具有良好的耐磨性，漆膜弹性与硬度强。近几年，市面上出现的三聚乙烯材料机械强度、抗老化、抗阳极剥离等性能，使用年限长。
3.2外防腐施工技术
长输天然气管道外防腐施工技术分为：防腐材料、施工工艺、涂敷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有做好各环节施工控制才能保证施工质量。适合的防腐材料固然重要，科学合理的涂敷技术也尤为重要，有助于提高管道外防腐技术。结合涂敷工艺差异，长输天然气管道外防腐施工包括刷涂法、滚涂、空气喷涂、高压无气喷涂。其中，刷涂方法操作简单，比较常见，只需借助扁刷、圆刷即可，漆膜渗透性显著，适应性强。不过，施工人力资源投入较大、施工效率低，外观美感不高。滚涂方法适合应用在管道直径大、长度长的环境下，相对于涂刷法施工效率较高。要求施工人员注意用力均匀，避免漆液流淌。空气喷涂主要是通过专业喷枪工具，以压缩空气把涂料吸入喷出，涂料冲散形成微颗粒，施工时注意喷涂距离控制。高压无气喷涂意旨：涂料加压泵加压后喷出，施工效率高、漆膜质量高。不过，操作设备成本支出较大、对于工作人员专业水平要求严格，操作时注意喷嘴和被喷涂管道表层距离。
3.3外防腐操作关键节点
外防腐施工中，材料与施工技术复杂，一旦产生偏差将影响整体工程质量。所以，施工人员注意规范操作。首先，施工准备。防腐施工材料类型较多，涂料选择决定防腐施工效果，不同涂料适用于不同运输环境。因此，工作人员应根据长输天然气管道环境合理运输、储存操作，材料放在干燥、常光位置，防止材料性能受到影响；其次，除锈施工。施工人员在防腐工作前准备除锈工作，包括人工除锈与机械除锈。要保证全面清理除锈位置，以露出金属本色为依据，通常管道除锈等级需达到要求得St3或Sa2.5级，外表层锚纹深度在50～100μm。最后，涂刷施工。涂料配置根据涂料生产商家配比、工艺要求、施工条件、环境配置，涂敷施工时根据分层、分区进行涂刷，严格规范施工从而保证施工质量。
3.4精细化技术工艺，加强防腐管理
油田漆液应正确看待技术工艺，防止技术工艺影响产生腐蚀。比如：注水开发区块不可将清水和污水混合，两种水型不匹配可能导致长输天然气管网产生污垢从而发生腐蚀。此外，确保防腐管理有效性，涂层、表面施工做好质量监督，涂层放管线或渗氮管线穿孔率高。因此，涂层技术与成分控制上要尤为重视。还要定期检查管线基线，多数管线因为应力集中与外腐蚀共同作用加剧腐蚀。为此，施工人员认真检查有无不合理连接，检查管线极限，保证管线质量。
4强制电流阴极保护施工
4.1强制电流阴极保护理论分析
施工时，涂层施工有时难以达到理想的状态，涂层受损。根据阴极保护管道防腐理论，该类破损，腐蚀作用集中、速率快，严重影响管道防腐效果。为此，采用强制电流阴极保护系统有助于减缓腐蚀速度，不过这种方法经济投入大，还要根据具体情况综合分析。
4.2施工过程
强制电流阴极保护分为电源设备安装、辅助阳极安装、电缆埋设、长效参比电极安装、测试桩安装、绝缘接头。首先，阴极保护系统中管道和电缆连接建议选择铝热焊，焊接质量要满足设计要求；其次，为防止电流流失应在管道出、入位置安装绝缘接头，利用跨接电缆连接两侧管路；最后，阴极保护站区安装辅助阳极，通常选择高硅铸铁阳极，阳极敷设满足设计需求，注意周围填充。
5结束语
长输天然气管道安全稳定运行对油田正常生产作业有非常重要的意义，长输天然气管道防腐施工是一个庞大的系统性工程，因此，企业必须要在长输天然气管道腐蚀机理进行深入分析，并找出管道腐蚀的内在原因，这样才能有针对性的进行防腐技术优化，保障长输天然气管道安全、稳定运行。
参考文献
[1]陶文金，杨志炜，吴秀全，等.油气田老管道外腐蚀综合检测及评价方法[J].腐蚀科学与防护技术，2017（2）:188-194.
[2]程猛猛，赵文峰，杨圃，等.输油管道防腐技术存在问题及解决办法[J].全面腐蚀控制，2017，31（3）:29-32.
[3]任永飞，胡元甲.管道防腐技术在油气储运中的全程控制与应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（10）:144-145.
论文作者:周志球, 程文刚, 付清胜, 李生武, 王传生
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期
论文发表时间:2020/4/30