1.長輸天然氣管道防腐的重要性
現(xiàn)階段，不論國內(nèi)還是國外，對天然氣的需求量都是逐漸增加的狀態(tài)，其中，天然氣已成為不可替代的重要能源。在這種情況下，在新型的高效的能源未出現(xiàn)前，以及不能進行量產(chǎn)之前，天然氣的需求量會不斷攀升。要想切實保證天然氣的供給要求，對長輸天然氣管道進行相應的保護是非常重要的。雖然近年來在天然氣的運輸方面，管道屬于最為安全、最少損耗天然氣的運輸方式，但是現(xiàn)階段，管道事故產(chǎn)生的數(shù)量也逐漸上升，證明在管道運輸?shù)倪^程中，也存在缺陷，在此過程中，引起管道事故最為普遍因素就是金屬腐蝕。
在實際的管道運輸?shù)倪^程中，管道腐蝕可能造成的危害包括以下幾個方面：，一旦管道被嚴重腐蝕，腐蝕的產(chǎn)物將與其中的天然氣產(chǎn)生混合，導致天然氣當中混入雜質(zhì)，進而嚴重影響天然氣的質(zhì)量。第二，若管道腐蝕非常嚴重，極有可能造成天然氣泄漏，不僅會嚴重損失天然氣資源，而且對于管道公司而言，也將產(chǎn)生嚴重的財產(chǎn)損失。第三，若腐蝕的程度達到了可能泄漏的程度，泄漏的天然氣將會進入土壤，進而對環(huán)境造成嚴重的污染，而且此類對環(huán)境的破壞是不可逆的，在現(xiàn)階段，環(huán)境保護問題日益突出的情況下，對環(huán)境的嚴重污染將嚴重限制天然氣資源的發(fā)展。第四，一旦遭到泄漏的天然氣直接遇到火源，極易產(chǎn)生火災以及爆炸事故，不僅會對天然氣的運輸產(chǎn)生影響，而且還會造成人員傷亡。第五，在管道遭到腐蝕以后，腐蝕的產(chǎn)物將附著與管道內(nèi)壁，進而加速管道腐蝕進程。所以，在實際的天然氣管道運輸?shù)膽眠^程中，管道防腐具有非常重要的意義。
2.長輸天然氣管道防腐措施
在實際的管道運輸過程中，從本質(zhì)上來看，管道腐蝕屬于正常的現(xiàn)象，并且是不能夠完全避免的狀況。要想降低管道腐蝕對天然氣運輸?shù)挠绊懗潭龋荒芡ㄟ^相應措施的應用進行緩解，進而實現(xiàn)管道腐蝕速率的減少。長輸天然氣管道防腐可以從物理和化學兩個方面研究，從物理方面而言，主要采取的是增設涂層的方法，化學層面而言，主要采取的是電化學防護措施。大多情況下，實際的管道防護會選擇采用物理和化學相結(jié)合的防護措施。
(1) 增設涂層
增設涂層的主要方法包括：
首先，煤焦油瓷漆。在運輸區(qū)外添加煤焦油搪瓷是現(xiàn)階段比較成熟的防護措施，煤焦油瓷漆不僅具有很強的防腐功能，而且還擁有一定的絕緣性。能夠防止管道遭受雜散電流的影響，對于管道的防護而言具有非常關(guān)鍵的作用。由于煤焦油瓷漆的使用壽命比較長，所以其經(jīng)濟性較高，大多數(shù)選擇其作為增設涂層的主要材料。除此之外，煤焦油瓷漆在使用過程中，也存在一些缺點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：，這個技術(shù)對于管道溫度的要求相當高，一旦輸送管道的溫度超過煤焦油瓷漆的規(guī)定溫度，就會造成煤焦油瓷漆的融化，不僅無法起到對管道的保護作用，而且很有可能造成對環(huán)境的污染，進而不能起到對管道的保護作用，所以在實際的應用過程中，應當注意煤焦油瓷漆不能適用于加熱輸送管道。第二，煤焦油瓷漆的機械性能屬于比較差的狀態(tài)，非常容易被外界其他硬度高的物質(zhì)干擾，若其附近的土壤當中含有較多硬石塊，也會對煤焦油瓷漆防腐層產(chǎn)生嚴重的破壞，在這種情況下，對于地下石塊硬度較高的區(qū)域，煤焦油瓷漆也并不適用。
其次，PE兩層結(jié)構(gòu)。在運輸管道外側(cè)進行PE兩層結(jié)構(gòu)的增設也是現(xiàn)階段應用次數(shù)比較多的管道防護措施，PE兩層結(jié)構(gòu)不僅具有高效的防腐功能，而且還有很強的奶細菌功能，對管道周圍的細菌干擾能夠起到很強的抑制作用。與此同時，PE兩層結(jié)構(gòu)也具有很強的吸水能力，能夠很大程度的防止土壤當中的水分對管道運行造成的影響，PE兩層結(jié)構(gòu)的價格也不高，所以對于長輸天然氣管道而言，非常適用，但是在其實際應用過程中，也存在相應的問題，一方面，此類材料不能置于陽光之下，不然將會受到紫外線的嚴重干擾，進而失去防護作用。另一方面，此類材料并不容易與管道緊密結(jié)合，這樣防護效果就會大打折扣。
最后，PE三層結(jié)構(gòu)。這種PE三層結(jié)構(gòu)屬于產(chǎn)生的管道保護措施，也屬于現(xiàn)階段最有效的防護措施。相比于兩層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)在中間環(huán)節(jié)添加了環(huán)氧粉末，不僅實現(xiàn)了抗腐蝕能力的提升，而且對于材料與管道的緊密結(jié)合提供了助力，進而使其充分發(fā)揮防護性能。除此之外，由于PE三層結(jié)構(gòu)當中含有環(huán)氧粉末，材料將不再受紫外線的干擾，能夠在陽光下使用。
(2) 電化學防護
在實際的長輸天然氣管道的電化學保護過程中，經(jīng)常使用的是犧牲陽極的陰極保護法。這種化學傳輸管道防腐方法的原理非常簡單，在實際的應用過程中，在傳輸管道外部增設一種比管道所用金屬材料更加活躍的金屬材料，進而構(gòu)成原電池。在此原電池當中，陽極為活躍金屬、陰極為管道，在實際的腐蝕現(xiàn)象發(fā)生的過程中，管道將被保護。在實際運用此類防腐措施的過程中，應當對管道的長度、壁厚以及其所處的環(huán)境進行綜合考量。進而對活躍金屬的位置及重量進行詳細的計算。
(3) 外加電源的陰極保護法
在實際的應用過程中，這種傳輸管道的防腐方法應用的次數(shù)比較少，但在理論上是可行的，在實際的應用過程中，應當在管道外壁進行電源的增加，進而使管道得到高效的保護。應用次數(shù)比較少的原因是：大多數(shù)天然氣屬于易燃易爆氣體，在采用這種方法時，也需要根據(jù)實際情況進行電壓簡單計算。
3.長輸天然氣管道陰極保護常見缺陷
經(jīng)過長時間的運行，長輸天然氣管道在陰極保護系統(tǒng)的應用過程中，產(chǎn)生了很多問題。一方面，陰極保護設備陳舊老化，已經(jīng)不能進行正常的運行，產(chǎn)生這樣問題的原因在于：長輸天然氣管道首站的恒電位儀調(diào)節(jié)開關(guān)由于時間問題產(chǎn)生了失靈的狀況，進而無法調(diào)節(jié)保護電位，對于末站的恒電位儀轉(zhuǎn)換器不能進行高效的轉(zhuǎn)換，導致機子有輸出，但是管道沒有輸出。陽極地床電阻高，對陰極電流的發(fā)散造成了很大影響，對陽極的犧牲并不能發(fā)揮應有的作用，進而導致大部分管道失去了保護，造成嚴重的腐蝕。另一方面，管道保護電位偏高，造成的部分管段腐蝕嚴重?，F(xiàn)階段，大多數(shù)長輸天然氣管道電位處于較高的狀態(tài)，管道保護電位與正常的電位相比，產(chǎn)生了偏離，進而加劇了管道腐蝕。
4.完善長輸天然氣管道陰極保護的對策
在天然氣的管道陰極保護過程中，首先要選擇的方法是管道陰極保護法。由于長輸天然氣管道通常會借助犧牲陽極和強制電流的陰極保護法進行管道的防腐，此時，管道及犧牲陽極的埋設深度通常保持在為2m～2.5m的范圍內(nèi)，但是對于長輸天然氣管道而言，其長度過長，同時，由于自然地貌的原因，很多管道的兩頭具有嚴重落差，與此同時，管道的兩頭地下水位與地質(zhì)情況的不同，部分管道所處的土壤的電阻率過高，在這種地區(qū)使用犧牲陽極的陰極保護法的效率并不高，解決這一問題的方法是，對于長輸管道過程中的高土壤電阻率段管道，將犧牲陽極保護法更改為強制電流保護法。其次，恒電位儀在強制電流法的應用過程中，能夠給予需保護金屬體提供連續(xù)可調(diào)的陰極保護電流。對強制電流法中的陽極提供輔助作用，用來使恒電位儀所提供的陰極保護電流形成回路。最后，在實際的長輸天然氣管道的陰極保護過程中，可以創(chuàng)建責任心強的專業(yè)化隊伍，并采用定崗定責的原則進行管理，在提升隊伍整體素質(zhì)的同時，擴大管理領域，進而完善我國長輸天然氣管道的陰極保護。
