石油天然气是我国能源种类中极为重要的能源，其为生活、生产等方面提供很大能量支持。此外，因天然气给生态环境所带来的影响较小，其发展前景十分可观。随着时间的延长，有不少城市的埋地钢质燃气管道因腐蚀发生了多起漏气事故。特别是那些没有采取阴极保护措施的埋地管道，有些只埋下去2～3年就发生了多处腐蚀穿孔现象，腐蚀已经成为影响管道安全运行的一大障碍，因此其腐蚀漏气及其防腐处理受到业内的关注。
一、天然气压力输送管道的防腐处理至关重要
燃气管道腐蚀后会蚀穿、断裂，漏气后会着火、爆炸，破坏正常、平稳供气，影响用户的生产和生活，不仅给国家造成很大经济损失，也严重威胁人民的生命安全。针对我国城市埋地燃气管道面临的主要问题:如埋地管道普遍存在焊接缺陷；防腐方法不一样，如有的管线采用了外防腐层加电化学法保护，而有的仅采用外防腐层隔离，另外防腐层的类型也存在极大的差异。由于我国管道建设初期管理水平较差，以及随着管道的更换与市政建设的发展，管道还存在走向不清、资料不全的问题。同时，城市车辆与电力、无线电并行管线，如电缆沟、热力管道、自来水管道并行的干扰，导致管道上的腐蚀、泄漏事故时有发生，为了适应检验检测城市及化工厂区的埋地管道，发明便捷高效的检验检测设备势在必行。
天然气作为一种可燃性气体，在运输的过程中有着特殊的需求。一般来说，天然气要求压力管道具有以下特点：一是要大部分天然气运输压力管道必需埋在地下并加以固定，没有特殊原因不能将管道进行移动，也正是由于管道铺设在地下，要求控制好压力管道的安装质量，否则安全隐患很难被第一时间发现且不易进行处理；二是为使天然气能够流畅地运输，要求管道内壁光滑，且管道和焊口本身具有良好的强度和防侵蚀质量，尽量减少天然气输送过程中受到的摩擦阻力，提高天然气运输效率；三是要天然气的输送管道建设通常造价较高，特别是野外管道铺设投资很大，因此管道建成后，应能保证连续使用，在正常使用寿命周期内尽量避免不必要的更换维修；四是在城区，地下铺设的天然气管道数目众多，错综复杂，一旦发生管道破损造成天然气泄漏，不仅给事故发生点带来危险，还会影响区域管网天然气的使用，给社会和人们生活带来麻烦。
二、天然气管道发生腐蚀的原因及运行过程中存在的问题
天然气管道相当大比例为钢质管道，钢质管道的腐蚀不可避免，腐蚀不仅造成每年大量的钢铁资源的腐蚀消耗，而且是在役天然气管道发生事故的主要因素之一。腐蚀既有可能大面积减薄管道的壁厚，又有可能导致管道穿孔，引发事故。埋地管道不仅受到土壤中化学物质的化学腐蚀，还有电化学腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀等。避免腐蚀造成危害的主要措施就是从设计、施工阶段做起，选用合适的防腐层，精心测量土壤腐蚀控制参数并设计安装阴极保护系统，同时在运行阶段还要做好定期的腐蚀检测工作，防患于未然。输气管道防腐设计应符合《钢质管道外腐蚀控制规范》（GB/T 21447）的有关规定，阴极保护设计应符合《埋地钢质管道阴极保护技术规范》（GB/T 21448）的有关规定。
根据腐蚀的作用原理，金属管道可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时，金属表面存在隔离的阴极与阳极，有微小的电流存在于两极之间，单纯的化学腐蚀则不形成微电池。天然气钢管的管壁与作为电解质的土壤或水相接触，产生电化学反应，使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，即为电化学腐蚀。电化学腐蚀既可腐蚀内壁，也可以腐蚀外壁。通常埋地钢管的外壁腐蚀是以电化学腐蚀为主。化学腐蚀是金属直接和介质接触发生化学作用而引起的金属溶解过程。由于输送的燃气中可能含有硫化氢、氧、二氧化硫、硫化物等腐蚀性化合物，它直接和金属起作用而产生化学腐蚀。埋地钢管纯化学腐蚀是极少发生的，一般同时存在化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀对管道来说是全面性腐蚀，腐蚀导致管壁厚度的减薄是均匀的，所以与电化学腐蚀产生穿孔破坏相比，化学腐蚀的危害性较小。
由于电气化铁路、矿山、工厂、港口各种用电设备接地与漏电，在土壤中会形成杂散电流循环。因杂散电流引起的腐蚀，称为杂散电流腐蚀。杂散电流会对钢管腐蚀，是沿规定路径之外的途径流动的电流，它在土壤中流动，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动一段距离后，又从管道流入土壤，在电流流出部位，管道发生腐蚀。杂散电流流入部位，管道得到保护，过大的杂散电流流入会造成管道局部过保护，导致管道表面析出大量氢而造成防腐绝缘层损坏，进而导致腐蚀的发生和加剧；而杂散电流流出的部位，管道以铁离子的形式溶入周围介质中，因而管道受到腐蚀。可以通过测量管道电位变化与历史数据相比较来判断是否受杂散电流的影响。
土壤中的微生物、细菌对埋地管道的腐蚀与土壤的pH值有关，对微生物参与腐蚀过程的研究表明，土壤的pH值在5.5～8.5时细菌即能大量繁殖，而好氧细菌在土壤pH值不大于2时繁殖十分旺盛，它的代谢产物是酸性物质，容易与埋地金属管道表面接触后产生化学反应，造成金属管道腐蚀。当埋地钢管周围土壤中长年含有较多水分时，适合于细菌生存，易引起微生物腐蚀。反之，较干燥的土壤中，细菌难以生存，也就谈不到微生物腐蚀。此外，土壤中氧气含量的多少影响着好氧细菌和厌氧细菌的繁殖，从而造成不同的腐蚀环境。
疲劳失效是管道设备等设施在交变应力作用下发生的破坏现象，输送管道如果经常开停车或变负荷，系统流动不稳定，跨越铁路、公路受到振动，引起管道内介质在管道内部产生压力波弹性振动，从而引起交变应力，导致管道、设备等设施疲劳失效。管道防腐层存在缺陷点是管道发生腐蚀的主要原因；管道腐蚀为电化学腐蚀现象，腐蚀穿孔点为电化学反应的阳极点；土壤的电阻率低、腐蚀性比较大是管道发生腐蚀的外部原因；不排除管道存在杂散电流腐蚀的可能性。地上管线由于气候原因可能引起管道保护层破坏，造成管道化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀等。
三、天然气管道的施工特点、腐蚀因素及其危害
影响天然气工程的因素较多，主要影响因素包括设计、施工材料与设备、自然环境以及管理与施工人员的专业素质等。在天然气工程施工过程中，存在着大量的隐蔽工程，使得施工难度加大，对于这些隐蔽工程，如果质量监管人员没有对其进行及时的监督和检查，就有可能造成工程施工质量不合格和返工，从而对工程的使用与日后维护埋下安全隐患。
天然气管道防腐在环境恶劣情况下使用，就会出现严重的腐蚀，从而会减少钢管的使用年限，防腐保温钢管的使用寿命比较长，一般情况下都是可以使用30～50年左右，正确的安装和使用可以使管网维修费用变低，防腐保温钢管也可以设置报警系统，自动检测管网渗漏故障，准确的故障位置并且也会自动的报警。
埋地管道的腐蚀形式有多种，可分为内腐蚀和外壁腐蚀两种类型。管壁内腐蚀是由于天然气中残存的水分和硫化氢酸性气体造成的。管道外壁腐蚀首先取决于管道的材质，组织结构的均匀性，所含杂质的种类、数量，焊缝熔渣和机械加工残余应力等；其次是埋地管道处的土壤性质、土壤类别、电阻率、含水量、pH值、植物根系、杂散电流及干扰电流等；再次是土壤的微生物繁殖状况。现已查明，硫酸盐还原菌(SRB)能在厌氧条件下引起钢铁腐蚀，它以有机物作电子供给体、用硫酸盐作末端电子吸收体而繁殖，在有SRB参与的电极过程中，介质的电阻、双电层电容随SRB的数量增加而增加，对钢管的阳极过程影响很大，对阴极过程影响则较小，故会加速钢管的腐蚀过程。埋地管道外腐蚀发生场合：地层构造不均匀的地带，如砂土、黏土、细沙、岩石和亚粘土等混合处；土壤电阻率较小的地带；盐、碱含量较高的地带；管道外防腐层破坏而又潮湿的地带。
四、天然气管道防腐方法的应用
石油天然气管道防腐蚀主要是从管道内壁和管壁外壁两面着手，管道内壁要求对石油天然气进行净化，应该对天然气的质量展开严格管控，这是延长天然气管道的使用寿命以及落实各项安全管理工作的主要手段。在管理监控石油天然气质量的过程中，必须严格按照国家有关的标准展开，严禁不达标石油天然气的输送。在此基础上，管道内壁应涂刷内涂层，主要以二道环氧树脂为主，可有效预防内壁发生腐蚀。由于钢管埋在地下，会受到土壤等之类介质的化学腐蚀以及电化学腐蚀，常规防腐涂料已无法达到钢管防腐的需要。可选用聚乙烯胶带进行防腐，效果相对较好，防腐性能有保障而且施工简便、成本低而且快速安全。
天然气管道由于长期受到外部土壤以及内部介质的作用而发生腐蚀所造成的经济损失是非常巨大的。外防腐涂层是埋地钢质管道主要防腐手段，阴极保护是涂层防腐的补充手段。为保证长输管道在预期的使用寿命内不产生由于外腐蚀而引起功能损失，选用性能高、寿命长，但一次费用高的防腐方法比选用性能低、寿命短、一次费用低的涂层对长寿命的工程更经济。
包覆防腐技术为燃气管道防腐提供新的解决办法。其采用防蚀膏+防蚀带+防蚀保护层三层结构，不仅适用于各类异形、复杂结构的防腐修复，还可对大口径、长距离、使用寿命长的输气管道进行防护；该项技术可带锈施工，无需机械除锈，在将表面浮锈、杂物清理干净后即可进行包覆防腐，施工过程中无需关闭气源阀门，且该项技术无需固化时间，可一次性连贯性施工，大大节省施工时间；包覆防腐材料中含有性能优良的防锈成分，能够强有力的粘附在钢铁表面，起到优良、长效保护作用，从而达到与设备、装备同寿命的防腐效果。
五、结语
总之，做好管道的腐蚀与防护是保护和延长管道使用寿命的最有效措施。必须加强管道巡检，做好防护设备的检查维护和保养，严格遵守操作规程，保证设备的正常运行，最大限度延长管道和设备的使用寿命，有效保证国家财产和人民群众的生命安全。
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