引言：
在我国的能源资源中，天然气的开发潜力较大，并且储存量也较为可观，但相对于其它能源而言，其发展的产业基础相对较弱，目前国内的天然气发展水平与世界各国存在着较大的差距，与其丰富的资源储量极不相符。随着我国经济的不断发展，工业生产以及基础建设的需求逐渐增大，随之而来的就是对 能源需求量的不断高涨，新世纪天然气的生产和消费将会迅速增长，而天然气在整个能源中的比重也会随之上升。天然气是一种新型能源，对国家的环保和经济发展起着举足轻重的作用。天然气是一种很流行的能源，因此它的运输很重要。在输送时，整个分布区域一般采用管道形式，输送管道材料多为钢管，一般埋在地下。所以，对管道进行防腐蚀保护是十分必要的。科学的管道防腐措施是提高其使用寿命的有效途径。
一、腐蚀的机理及类型
之所以天然气输送管道发生腐蚀反应，这都是由于暴漏在空气中的金属与氧气结合发生氧化还原反应，从而使得管道被腐蚀，从而失去其使用价值。管道的内侧和外侧都无法避免被腐蚀的风险。管道内测的腐蚀和电化学的原理有异曲同工之妙，天然气自身的水分在传输的过程中会在管内测表面形成亲水膜，这就使得电化学腐蚀有了必要的发生条件。关于管道外侧的腐蚀，不仅仅会发生在会与土壤接触的位置，架空的钢管也未能幸免遇难，因此为了避免这样的情况发生，架空的钢管一般都会有保护涂层，但是，埋在地下的管道，却是全方位的腐蚀。因为土壤中有太多腐蚀反应发生的有利条件，但电化学腐蚀仍然是最常见的原因[1]。
二、腐蚀的危害性
众所周知，金属一旦发生腐蚀就会失去其价值，但这种腐蚀几乎发生在所有工业中。据估算，全球每年几乎有三分之一的报废钢材都是因为腐蚀，而对金属部件的损害，则要远远超过金属的价值。比如，飞机、船只、锅炉等，其成本远远高于原材料，而由于腐蚀而产生的间接损失，有时很难计算，比如一座发电厂的锅炉爆裂，一次维修只需要数百元，但却会导致大量的工厂停工，这是一种巨大的损失。
三、天然气输送管道腐蚀的原因
1.大气的因素
空气中含有多种化学成份。其中水蒸气的存在加快了金属的腐蚀，尤其在降水多的地方，空气中水分含量更高，这些水分子在接触到金属后会产生露水，这就会使金属表面发生电解质的效果，从而使得水和金属离子发生相应的化学反应，造成腐蚀现象的发生。
2.土壤的因素
土壤的组成成分是十分复杂的，其中很多元素都可以对管道造成腐蚀作用。目前天然气管道中主要有电化学腐蚀、电流腐蚀和微生物腐蚀三种。相较于其他两种反应，化学腐蚀的危害更大。由于天然气输送管道材料的性质，埋藏地址的土壤条件以及埋藏的工艺都大不相同，因此很难控制土壤中的水分与管道发生腐蚀风险的概率。土壤中的水分在接触到管道时会发生转移，使得金属管道的表面发生氧化还原反应，从而加快管道的腐蚀。此外土壤中还蕴含繁杂的微生物种类，不同微生物造成的生态环境也会造成管道的腐蚀和其他的破坏。
3.传输介质的因素
天然气可能并不是百分百纯净的，还会有一些杂质，如硫、水。在输气管道中，在运输的过程中会在管壁形成沉淀物，给管壁带来了腐蚀发生的风险。所以，在进入传输管道前，气体必须经过一系列的处理，以降低杂质，提高防腐性能。
4.外界因素
天然气在管道内输送时，由于外部因素的影响，其腐蚀速率较为复杂。首先，管道设计与施工时，由于没有充分的考虑，部分工艺不完善，从而导致了特定的腐蚀。比如，天然气管道在铺设时，由于资金短缺，施工中存在凝胶构筑，导致管线腐蚀。其次，天然气在管道使用过程中，可能会因为有关部门的检测体系不完善、不科学，以及对管线腐蚀的认识不足，导致腐蚀的发生率提高。最后，由于中国经济的迅速发展，大规模的施工和工程会对输气管线造成逆向影响，从而影响管线的强制电流，造成腐蚀。
四、管道的防腐技术
1.阴极保护
目前我国使用的最广泛的金属防腐方法主要是阴极保护加涂层法相结合的方式来取得较好的防护效果。阴极保护是利用直流电阴极化金属管道的表面，从而降低一次电池两级间的电压差，从而降管道腐蚀的发生概率。阴极保护法包括牺牲阳极保护法和外加电流保护法。牺牲阳极保护法需要把其他的金属或合金与被保护的管道相连，使受到保护的金属偏振，与管道相连接的金属在该方法中被损耗，但管道腐蚀的发生概率得到了有效的降低。在该方法中所选用的连接管道的金属必须具有一定的负电位，从而避免在协同放电过程中出现偏振现象。在牺牲阳极保护法发生的过程中，并不需要担心形成的被腐蚀会黏附于表面形成高阻材料，因为通常其在反应结束后会自行脱落。此外每一单元的容量都要达到要求，并且输出均匀。金属自身必须要具备抗腐蚀能力，并且实际的输出电流不能低于理论上的设计。金属必须具有良好的机械性能。所用的金属要选择来源广泛且具有价格优势的产品[2]。
外加电流法是通过将管道中的电流引入地下来避免氧化还原反应的发生，在该方法中需要给管道选择一个辅助负电极，并于电流的正电极连接，而电流的负极则与管道连接，被保护的钢管表面只能发生还原反应，从而避免了管道的腐蚀。它可以把电源与外界相连，从而可以持续地对直流进行补偿。该方法中的电流和电压都可以由相关人员进行把控，因此该方法可以对天然气管道起到长期的保护作用，并且也可以应用到其他的管道防腐中。但使用该方法时外部电力供应必须经常进行维护，并会对其它周边的装置产生电力干扰。这种方法已被广泛地用于长距离管道。
2.改善腐蚀环境
土壤中的氧含量、水分以及盐分等都是具有诱发管道腐蚀的潜在因素。根据相关数据的推算，可以在容易发生腐蚀的区域，采取脱水、净化和土壤置换等措施，以提高管道的抗腐蚀和防护能力。由于该技术的规模庞大、复杂，且造价高昂，因此，该技术并不适合于整个管道工程的总体应用，仅用于需要特定要求的区域。
3.缓蚀剂防护。
使用缓蚀剂能够改变金属表面的物理状态，从而消灭电化学反应发生所需要的条件，使得管道表面保持能量守恒，在金属的表面形成具有良好保护特性的防腐蚀保护膜，从而大大削弱了腐蚀的作用。天然气输送管道的防腐措施有很多种。在实施过程中，专家要对当地的地理条件进行细致的调查，并根据经济费用，采用最合适的防腐蚀方法。阴极保护是目前常用的防腐措施之一，它操作简便，造价低廉。需要指出的是，阴极防护一定要在无腐蚀性的情况下进行，而在没有绝缘和腐蚀性的管道上，则很难进行。在进行工程施工时，要综合考虑各方面的优势，寻找最优的解决办法，并根据具体的条件，做出最优的决定，从而达到对管线进行全面防腐处理的目的[3]。
结束语：
天然气是国家的主要能源，同时也是人们日常生活中的一种重要气体。随着我国对天然气的需求量不断增加，有关部门也加大了对天然气的输送管道建设的重视程度。施工期间对输送管道防腐措施的实施情况将直接关系到天然气输送工程的安全与质量。目前，国内对天然气管道的防腐工作已经成为重点课题。当前采用的管道防腐技术已经基本能够满足天然气输送管道施工的要求。但随着科技的发展，今后的防腐技术会越来越简单，管道的使用寿命也会越来越长，而且维护成本也会越来越低廉，这也是今后相关产业的发展趋势。
参考文献：
[1]牟泓金,徐艺侨,袁野. 天然气长输管道内腐蚀原因分析及控制措施[J]. 中国化工贸易,2021(9):17-18.
[2]雷达,姜婷婷,陈小丽,等. 天然气输送管道的腐蚀与保护探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(8):31-32.
[3]卢昱帆,陈国伟,许洁. 天然气集输管道损害因素分析及治理措施探讨[J]. 清洗世界,2019,35(3):48-49.
