【正文】 因此天然氣管道的腐蝕防護大都采用陰極保護與防腐層相結(jié)合的方法 ， 這種方法 被稱為管道的“聯(lián)合保護”，是當今世界上公認的管道防腐措施。 結(jié)束語 針對埋地天然氣管道的腐蝕防護，只單獨采用涂層外防腐和陰極保護兩種方法中的任意一種是不行的，因為如果對 氣管道進行陰極保護不加防腐層或防腐層質(zhì)量較差， 這樣做就會增加耗電量而不經(jīng)濟；如果 只采用防腐層不加陰極保護 ，由于 防腐層不可能絕對完好無損，一旦防 腐層上有針孔或破損，就會形成大陰極、小陽極（針孔或破損部分）的腐蝕電池。 陰極保護 的參數(shù) 保護電位，是指通過陰極保護金屬使金屬結(jié)構(gòu)達到完全保護或者有效保護所需達到的電位值，保護電位有時是個電位區(qū)間，人們習慣上將為達到陰極保護所諸極化電位中的最正的電位稱為最小保護電位，而將最負的電位稱作最大保護電位。 (4)在惡劣環(huán)境中，系統(tǒng)易受損傷，設備安裝、施工、維護較復雜、一次投資費用高。 犧牲陽極保護方法的主要特點是： (1)不需要外加直流電源，適用于無電源地區(qū)和小規(guī)模、分散的保護對象； (2)驅(qū)動電壓低，輸出功率低，保護電流小且不可調(diào)節(jié)，陽極有效保護距離小，使用范圍受介質(zhì)電阻率的限制，但保護電流的利用率較高，一般不會造成過保護，對鄰近金屬設施干擾??； (3)陽極數(shù)量較多，電流分布 比較均勻，但陽極重量大，會增加結(jié)構(gòu)重量，且陰天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 14 極保護的時間受犧牲陽極壽命的限制； (4)系統(tǒng)牢固可靠，施工技術(shù)簡單，單次投資費用低，不需要專人管理。外加電流陰極保護是利用外部直流電源對被保護體提供陰極極化，實現(xiàn)對被保護體的保護方法。它分三個等級見下表 ,可根據(jù)不同的要求進行選擇。絕緣層防腐蝕要根據(jù)管道所處地域的地形、地貌、地質(zhì)狀況正確選擇合理的防腐蝕材料 ,目前國內(nèi)外常用的有石油瀝青、環(huán)氧煤瀝青、煤焦油 瓷漆、聚乙烯熔結(jié)環(huán)氧粉末 等。如果用被腐蝕金屬的質(zhì)量來表示 腐蝕速度 ,則有下列關(guān)系： W=I T K 天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 13 式中： W 一 被腐蝕金屬損失的質(zhì)量 ,g I 一 腐蝕電流強度 ,A T 一 時間 ,s K 一 電化學當量 上述因素都會影響到腐蝕電流 ,其中 ,土壤電阻率是反映土壤腐蝕性的主要指標 ,土壤電阻率越小 ,形成腐蝕電池的電流強度越大 ,腐蝕速度則越大 ,反之亦然。另外可避免陰極屏蔽問題。價格約在 65～ 70 元 / m2。由于覆蓋層較薄 (～ 0. 50 mm) ,耐劃傷和磕碰性能較厚覆蓋層要差。 (4) 熔結(jié)環(huán)氧粉末 (FBE)具有與鋼管表面結(jié)合牢固、絕緣性能好、機械強度高、耐溫度變化、耐化學腐蝕等優(yōu)點 ,可適用于各種惡劣自然環(huán)境。目前我國對此觀點尚未重視。 PE 三層結(jié)構(gòu)防腐蝕層從 1995 年在庫 鄯線、陜京線應用以來 ,防蝕效果很好。 (3) PE 三層結(jié)構(gòu) PE 三層結(jié)構(gòu)防腐蝕層結(jié)合了高密度聚乙烯包覆、熔結(jié)環(huán)氧粉末的優(yōu)點。國外采用聚乙烯防腐蝕有 40 多年歷史 ,目前仍有一定的使用量 ,其中 ,在中小管徑上的用量占第一位 ,中等管徑應用上僅次于熔結(jié)環(huán)氧粉末。缺點是耐紫外線性能差 ,陽光下過久暴露易老化 ,與鋼管表面結(jié)合力較差 ,抗陰極剝離性能差。我國已研制出達到國際標準的煤焦油瓷漆產(chǎn)品 ,分 3 種型號 ,以適應不同的溫度需要。主要缺點是機械強度較低 ,適宜溫度范圍窄 ,低溫易變脆 ,生產(chǎn)施工過程中可 能會逸出有毒氣體 ,需要嚴格的煙霧處理措施。 目前國內(nèi)外適用于長輸管道的防腐蝕涂層主要有煤焦油瓷漆、 PE 二層結(jié)構(gòu)、 PE三層結(jié)構(gòu)、熔結(jié)環(huán)氧粉末 (FBE)、雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末 (雙層 FBE)覆蓋層等。 防腐涂層的結(jié)構(gòu) 在實際應用中，一種涂層往往不能很好的起到保護金屬的作用，或不能同時滿足防腐、耐候、美觀等使用要 求，因此大多在金屬表面涂覆幾種涂層，以組成一個整體系統(tǒng)共同發(fā)揮功效，這一涂層體系包括底漆，中間層，面漆，每層按需要分別涂刷一至數(shù)次，也有的僅是單層結(jié)構(gòu)就同時滿足了不同的使用要求，如粉末涂料。 (2)鈍化緩釋作用：借助涂料中的防銹顏料與金屬表面反應，使其鈍化或生成保護性的物質(zhì)以提高涂層的保護作用，另外，許多油料在金屬皂的催化作用下生成降解天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 11 產(chǎn)物也能起到有機緩蝕劑的作用 。 其中多以第二種方法為主， 金屬腐蝕是由于環(huán)境介質(zhì)作用在金屬表面產(chǎn)生電化學反應或化學反應，涂層對金屬的作用是通過抑制上述反應而達到，具體來看，是基于下面三方面的作用： (1)屏蔽作用：許多涂層對酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)顯示化學惰性，且介電常數(shù)高，阻止了腐蝕電路的形成，因此金屬表面涂覆漆膜后，把金屬表面與環(huán)境隔開，起到了屏蔽腐蝕介質(zhì)的作用。目前我國已開發(fā)了鋼管內(nèi)表面環(huán)氧樹脂靜電粉末噴涂技術(shù)及成套設備。對于內(nèi)壁的防腐蝕 ,主要可從以下兩個方面入手 ： (1)凈化天然氣通常在氣源地 ,從地下開采出來的天然氣先經(jīng)過脫硫、脫水等一系列工藝 ,達到國家相關(guān)標準 ,才進人長輸管線。 天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 10 內(nèi)腐蝕 防護 內(nèi) 腐蝕是由于天然氣中殘存的水分、和、等酸性氣體造成的類似原電池的電化學反應和破壞金屬晶格的化學反應。在受工業(yè)廢氣污染地區(qū) , SO2 對鋼材腐蝕的影響最為嚴重。 (2) SO2 的影響。其腐蝕原理概述如下 : (a) 水是一種電解質(zhì) , 而且還能溶解大量的離子 , 從而引起金屬的腐蝕。 天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 9 大氣 腐蝕的影響因素 (1)水的影響。指空氣中的相對濕度為 100% 左右或在雨中及其他水溶液中產(chǎn)生的腐蝕。若大氣中有酸性污染物 CO H2S、 SO 2 等 , 腐蝕顯著加快。大氣條件下鋼材的腐蝕實 質(zhì)上是水膜下的電化學腐蝕。 (2)潮濕的大氣腐蝕。 (1)干燥的大氣腐蝕。通常所說的大氣腐蝕 , 就是指金屬材料在常溫下潮濕空氣中的腐蝕。 大氣腐蝕 由大氣中的水、氧、酸性污染物等物質(zhì)的作用而引起的腐蝕 , 稱為大氣腐蝕。 （ 2） 硫酸鹽還原菌（厭氧菌） 如果土壤中非常缺氧，而且又不存在氧濃差電池及雜散電流等腐蝕 大電池時，腐蝕過程是很難進行的，天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 8 但是，對于含有硫酸鹽的土壤，如果有硫酸鹽還原菌存在，腐蝕不但能順利進行，而且更加嚴重，主要是由于生物的催化作用，使腐蝕過程的陰極去極化反應得以進行，從而大大加速了腐蝕。 (3)由于微生物引起的腐蝕 對于腐蝕有作用的細菌不多，其中最重要的是硫桿菌和硫酸鹽還原菌（厭氧菌）。必須注意的是：如果僅僅是微電池作用引起的腐蝕其結(jié)論則與上述情況完全相反，在粘土中，由于氧進入較為困難，氧去極化過程較難，所以腐蝕也就較慢，而在土壤中，氧容易滲入，氧去極化過程容易，所以腐蝕就較快。 (3) 溫度的影響： 溫度對腐蝕速度有很大影響 , 一般來講 , 溫度每升高 20℃ , 腐蝕速度加快一倍。根據(jù)腐蝕干擾源的不同 , 可分為直流干擾和交流干擾。 (2) 雜散電流的影響： 電車、電氣化鐵路、以接地為回路的輸配電系統(tǒng)、電解裝置等 , 在其規(guī)定的電路中流動的電流 , 其中一部分自回路中流