阴极保护

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浅析天然气管道在使用过程中管道腐蚀与阴极保护的效果

 

在当前现代化的城市发展中,天然气已经成为了人们生活中必不可少的、不可分开的重要能源之一。在改善城市环境、促进生活进步以及繁荣经济发展方面,天然气都拥有着重要地位,现在以我公司在潍坊寒亭区村镇天然气管线阴极保护工程为例,来分析天然气管道在使用过程中管道腐蚀与阴极保护的效果。

天然气管道的阴极保护主要是通过电化学方式使得管道阴极极化,从而使得处于地面中的管道能够不会受到水分和土壤的腐蚀。这种方式是通过埋地钢管跟外加的辅助阳极电性进行连接,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的埋地管道,使管道的腐蚀得到抑制,进而实现了管道的寿命延长的目的。当前社会中先后发生过很多管道腐蚀事故,给人民的日常生活和社会经济的发展带来极大的安全隐患。所以研究天然气管道腐蚀与阴极保护,对社会的发展需要和人们的日常生活都有重大的意义。

  一、管道腐蚀认识

  世界范围内,管道腐蚀都是常见的难题之一,通常其出现存在着电化学和化学的原因,在天然气管道腐蚀中常见到是内壁腐蚀和外壁腐蚀两种。

  (一) 内壁腐蚀

  所谓的内壁腐蚀原因,主要在于输送管道在运送天然气的过程中,由于天然气内在的水分会形成一定的亲水膜,进而容易出现电化学腐蚀的情况。这与天然气中存在的氧、硫化氢以及二氧化碳等化学物质一同造成了内壁腐蚀的情况的出现。两者在与管道中的金属元素接触之后,就会产生化学反应,进而形成化学原电池,腐蚀管道内壁。再加上天然气本身就具有一些腐蚀性的化学元素,这样就加剧了天然气管道内壁腐蚀。

  (二) 外壁腐蚀

  所谓的外壁腐蚀通常发生在埋地或者是管道架空时候,由于收到环境的复杂性影响,很容易发生化学腐蚀以及电化学腐蚀,当管道埋入地下的时候,会发生化学腐蚀,使得其管道外壁变薄,但这对于天然气管道穿孔影响有限,但是电化学腐蚀则会局部性的腐蚀,造成了天然气管道表面凹凸不平,产生穿孔情况。

  二、天然气管道实行阴极保护的分析

相对来说通过阴极保护这种方式成本相对较低,并且在延长管道寿命方面能够达到几倍甚至几十倍的效果,其经济效益不言而喻。虽然当前在阴极保护方面还是处于一个初期的开发阶段,但是在其他部门,如石油等已经开始了阴极保护的实践。其为天然气管道开展阴极保护提供了丰富了经验,目前石油行业已经形成了一套标准的阴极保护技术。在近年来也相继在全国各地开始投入使用,为城市天然气的管道阴极保护提供了研究的基础。同时,国外在该领域研究也为国内使用提供了借鉴。

 

  三、城市天然气管道阴极保护的作用

  当前国内面临着天然气管道腐蚀情况逐渐严重的问题,仅仅靠过去传统的方法很难从根本上消除管道的电化学腐蚀。而阴极保护这种方式,其原理是通过负电金属或合金的不断溶解和消耗,向被保护的埋地管道提供保护电流,使得埋地管道能够全部处于阴极区域不会受到腐蚀,是非常好的防腐方法。且应当在使用过程中与绝缘层防腐法结合使用。事实已经证明,在城市天然气管道防腐蚀时候,采用涂覆绝缘层的方法和阴极保护法相结合的双重技术,能够达到非常好的防腐效果。这样管道在使用过程中的安全性将会大大的提升,也使得管线的使用寿命比涂覆绝缘层更为延长一倍,使用这种方法,管道故事明显减少,并且成本降低,经济效益得到了提升,人们生活得到了安全保障。

  四、结论

  当前国内人们已经开始认识到通过防腐绝缘层和阴极保护措施的联合,能够达到最为经济、合理、理想的防腐效果。在管道的运行中,防腐层很难能够保证在生产、运输、施工中不会受到任何的损害,所以不可能将管道跟腐蚀环境以及介质完全的隔离。要维持有效的防腐效果,就需要跟阴极保护合作。阴极保护对腐蚀反应拥有着极大的干预效果,在管道中通过阴极极化的电化学手段,保证了管道不会受到腐蚀,延长了天然管道的使用寿命,减少了管道事故的发生,从而使人们的安全得到了保障。

 

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