摘　要：本文對銀川市埋地天然氣管道的腐蝕情況及腐蝕危害程度進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并提出了相應(yīng)的腐蝕控制途徑和目前所使用的防腐方法，以及使用了這些控制途徑和防腐方法后所起到的效果。

關(guān)鍵詞：銀川；天然氣；埋地管線；腐蝕；途徑

天然氣作為一種清潔能源，它的開發(fā)越來越被諸多國家重視，近幾年，銀川市政府為創(chuàng)建一個(gè)健康、環(huán)保的現(xiàn)代城市，也在大力開發(fā)天然氣的利用價(jià)值。為滿足居民、商業(yè)、工業(yè)等用氣需求，銀川市正在加大力度鋪設(shè)輸氣管網(wǎng)?，F(xiàn)在常用的輸氣管道是鋼管和PE管，如果埋地鋼管不采取防腐措施，一般2～3年就會(huì)腐蝕穿孔，導(dǎo)致的天然氣泄漏事故，嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。例如：2011年1月25日8時(shí)許山西大同一小區(qū)內(nèi)由于天然氣管道腐蝕老化爆炸2人死亡，4人受傷；銀川市塞上驕子小區(qū)也多次出現(xiàn)管道腐蝕燃?xì)庑孤?，所幸，安檢員及時(shí)檢測出了泄漏點(diǎn)，沒造成人員傷亡。雖然未造成損失，但我們也應(yīng)該高度重視，因此，分析管道腐蝕的原因，并且應(yīng)用有效的預(yù)防方法是非常必要的。

1 埋地天然氣管道腐蝕原因

埋地天然氣管道腐蝕類型可分為：內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。

(1)內(nèi)壁腐蝕的影響因素主要是天然氣中殘存的酸性氣體，而目前銀川市使用的商品氣源經(jīng)過凈化處理，酸性氣體含量極少，不會(huì)對管的內(nèi)壁造成腐蝕。

(2)外壁腐蝕的主要情況：土壤腐蝕、細(xì)菌腐蝕、雜散電流腐蝕以及地下水和溫度的影響。

①土壤腐蝕：銀川市區(qū)土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以在孔隙較多，比較疏松的地方容易發(fā)生電化學(xué)溶解過程，由于形成了腐蝕電池從而導(dǎo)致管道的銹蝕穿孔。②細(xì)菌腐蝕：在水位較高，pH值較低的地區(qū)，細(xì)菌腐蝕占主導(dǎo)地位。細(xì)菌的作用是參加電極反應(yīng)將可溶硫酸鹽轉(zhuǎn)化為H₂S與Fe作用，產(chǎn)生細(xì)菌腐蝕。③雜散電流腐蝕：銀川市區(qū)沒有地鐵和電車，所以不存在直流雜散電流的腐蝕；主要是管道附近高壓電線產(chǎn)生的交流電疊加在管道腐蝕電化學(xué)電池產(chǎn)生的腐蝕。④下水的影響：夏天，有草坪的地方管線易漏氣，經(jīng)分析，草坪經(jīng)常澆水且發(fā)現(xiàn)所澆水中SO^2-₄和Cl^-含量比較高，加速了管線的腐蝕。⑤溫度的影響：根據(jù)安檢記錄，發(fā)現(xiàn)溫度較高季節(jié)管線穿孔率要大于溫度較低季節(jié)，所以溫度對管線腐蝕速率也有很大影響。

2 埋地天然氣管道腐蝕的控制途徑

為了防止銀川市埋地天然氣管道被腐蝕，保證人民財(cái)產(chǎn)的安全，我們應(yīng)該著手于以下幾種方法對其進(jìn)行防治。

2.1材料的選擇

在材料的選擇上，應(yīng)根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的要求選擇合理的材料，對于特殊的地形、地勢可以選擇不同型號(hào)的鋼管。近幾年來，銀川市中低壓燃?xì)饴竦毓艿篱_始采用PE管代替鋼管，因?yàn)?/span>PE管具有防化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)，可有效的預(yù)防因腐蝕而發(fā)生的天然氣泄漏事故。

2.2設(shè)計(jì)方法

在水位較高、土壤疏松，空隙較多的地方一般采用加強(qiáng)級(jí)防腐并且還要考慮天然氣埋地鋼管的布置線路。在有雜散電流，如：電力電纜、通信電纜等通過的地方要嚴(yán)格遵守《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，保證埋地鋼管與其管線的安全間距。所以在設(shè)計(jì)管線的同時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采取適合的防腐措施。

2.3安全巡檢

對于已經(jīng)埋地管線的腐蝕是我們眼睛所看不到的，所以用靈敏度比較高的儀器來檢測泄漏是比較重要的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，檢測儀器也在不斷的更新?lián)Q代，如果操作恰當(dāng)，都能檢測出事故泄漏點(diǎn)。在夏天，尤其要加強(qiáng)安全巡檢的次數(shù)，避免因溫度較高引起的管線腐蝕穿孔漏氣和草坪下SO^2-₄、Cl^-的腐蝕漏氣事故。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)腐蝕漏氣事故要采取有效的控制途徑，以免更嚴(yán)重的腐蝕漏氣情況發(fā)生。

2.4防腐方法

2.4.1采用外涂層外加涂層主要就是在金屬表面上形成一層絕緣材料的連續(xù)覆蓋層，將金屬與其直接接觸的電解質(zhì)之間進(jìn)行絕緣(防治電解質(zhì)直接接觸到金屬)，即設(shè)置一個(gè)高電阻使得電化學(xué)反應(yīng)無法正常發(fā)生。常用的外涂層種類有：煤焦油瓷漆、工廠預(yù)制纏帶系統(tǒng)、熔結(jié)環(huán)氧等。

2.4.2三層PE防腐根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，三層PE涂層的使用壽命在30年以上，是一種性能優(yōu)異的外防腐涂層。從強(qiáng)度方面考慮，三層PE分為普通型和加強(qiáng)型(穿跨越段)，普通型涂層總厚度為3.0mm左右，加強(qiáng)型涂層總厚度超過3.7mm。銀川市環(huán)城高壓管線防腐采用的就是三層PE防腐涂層。

2.4.3犧牲陽極陰極保護(hù)法將還原性較強(qiáng)的金屬(鋅、鎂、鋁)作為保護(hù)極，與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池，還原性較強(qiáng)的金屬將作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護(hù)的金屬作為正極就可以避免腐蝕。因這種方法犧牲了陽極(原電池的負(fù)極)保護(hù)了陰極，因而叫做犧牲陽極(原電池的陰極)保護(hù)法。

2.4.4外加電流陰極保護(hù)法把要保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，另外用不溶性電極作為輔助陽極，兩者都放在電解質(zhì)溶液里，接上外加直流電源。通電后，大量電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子)的積累，只要外加足夠強(qiáng)的電壓，金屬腐蝕而產(chǎn)生的原電池電流就不能被輸送，因而防止了埋地管線的腐蝕。目前、銀川市環(huán)城高壓管線擬采用這種方法來保護(hù)埋地管線的腐蝕。

3 結(jié)論

根據(jù)銀川市埋地天然氣管線腐蝕原因，采取了這些控制途徑和相應(yīng)的防腐方法后發(fā)現(xiàn)由管線腐蝕造成的安全問題大大降低。如：塞上驕子小區(qū)以前頻發(fā)管線腐蝕穿孔漏氣，現(xiàn)在經(jīng)加強(qiáng)安全巡檢和采取相應(yīng)的防腐方法后，基本沒有出現(xiàn)因管線腐蝕漏氣而造成的安全問題；在設(shè)計(jì)上中低壓管線基本都使用PE管，不但降低了防腐成本和一些特殊管線位置在設(shè)計(jì)方法上存在的困難，最主要的是在今后50年內(nèi)不會(huì)為管線的腐蝕而造成安全問題擔(dān)心；而在環(huán)城高壓上所使用的三層PE防腐涂層是目前國內(nèi)外的高端技術(shù)，對管線的腐蝕漏氣問題能起到非常好的保護(hù)作用。這些控制途徑和防腐方法對人民的生命財(cái)產(chǎn)問題都得到了有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(GB50028-2006).

[2]埋地鋼制管道犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范(SY/T0019-97).

本文作者：解紅珍¹，趙靜¹，高燕²；沈哲³，黃勇⁴  1.寧夏哈納斯新能源集團(tuán)天然氣有限公司，寧夏銀川750001；2.川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司，陜西西安710021；3.陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院水處理技術(shù)研究所，陜西西安710054；4.陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710065