天然气的大规模使用使人们的生活变得方便快捷。天然气管道的很大部分是埋藏在地底下的，埋藏在地下的管道很容易被腐蚀，因此，对于做好天然气管道防腐是燃气管网施工建设和运营中的一个重要课题。管道保护和防腐的方法有好几种，但是最常用的，效果最显著的还是采用牺牲阳极的系统保护法。要根据实际情况灵活采取合适的保护方法，既能提高保护效果又能降低应用成本。
1 天然气管道保护中存在的问题
运营商对管道管理手段及维护技术不足，目前管道泄漏问题较为常见，部分运营商对泄漏点的检测能力不足，不能及时查清问题来源；维护技术落后，管道问题产生后不能及时得到解决，影响燃气输送。运营商应设计或引进合理的管理手段，开发新的维护技术，掌握管道网络的运行，对管道管理及问题处理达到运筹帷幄；第二，管道腐蚀问题，随着管道网络的运行，管道焊接部位、架空管道、埋地管道都会出现部分腐蚀，从而影响管道的抗压能力，存在事故隐患，应在施工过程中给予管道相应的保护，减缓运行过程中的腐蚀。
2 天然气管道保护现状
2.1管道自身的保护
天然气网络建设中，多数使用钢制管道，由于外界因素影响，管道腐蚀情况较为常见，采用有效的防腐措施防护，可提升管道的使用寿命，减少不安全因素。目前主要有以下几种保护措施：
(1)涂层保护：在管道外壁覆盖耐磨、耐腐蚀的薄层材料，使管道与外界影响因素隔离，起到延长管道寿命的作用。例如，煤焦油瓷漆防腐涂层、PE双层防腐、PE三层防腐等。
(2)电化学防护：阴极保护，通过对管道外壁加保护电流，管道外壁形成富电子状态，使得管道难以被氧化腐蚀。牺牲阳极保护，对保护对象加适当的阳极电流，是表面产生耐腐蚀的膜层，达到防护目的。
(3)缓蚀剂，通过在金属表面形成隔离的保护膜，隔离外界因素干扰，从而达到减缓腐蚀的目的。缓蚀剂保护膜类型多样，可分为以下三种：沉积型、氧化型和吸附型缓蚀剂，可根据管道所处环境的不同，选取适合的缓蚀剂。
对于以上方法，各有优缺点，涂层与电化学防护，前者，施工难度小，耐久性较强，但对涂层材料性能要求高，某些特殊涂层的价格昂贵；后者，保护距离可长可短，但损耗电能，施工复杂，难度较大，不便实施。在管道防护过程中要综合考虑防护效果与成本费用，进行合理选择。缓蚀剂，种类多，应用广泛，在使用过程中，用量较少，效果显著，产生的成本费用较少，性价比高。
2.2运行期与管理保护措施
在运行期间，主要在于对管道网络的巡查、维护与管道养护。管道泄漏问题是运行过程中的主要问题，引入有效的检测管理技术，针对管道泄露问题，前人设计出多种检测技术，检测技术的应用，能够对管网运行数据进行有效的识别，例如，北斗定位系统的应用，城镇北斗精准定位装置和泄漏检测装置，可通过对采集到的数据进行有效分析，可有效分析出数据异常部分，从而确定出泄露位点，有利于技术人员的及时维修，提高了泄露位点的检测效率。
管理方面，第一，管理人员应定期接受专业的培训，提高自身业务水平，加强管理意识；第二，定期对技术人员进行专业技术检测，可提高其处理问题的专业能力；第三，在已建成的管道网络区域，应设立警示牌或警示标语，可提醒其他施工团队，减少因人为或施工对管道的破坏。
3 天然气管道常用的保护方法
天然气管道长期埋在地底下，由于是金属材质的，所以它的表面就会由于潮湿等原因形成阴阳两极，并且阳极发生氧化反应，而阴极却得到了很好的保护。管道施工中所采用的阴极保护法就是采用外加手段使得需要保护的部分成为电解质中的阴极，从而达到保护的目的。我们通常将阴极保护法分为强制电流法、牺牲阳极法。
3.1强制电流法
我国国内的长输管道的保护采用的是强制电流法，这种方法的具体做法是针对需要被保护的长输管道输入直流电流，使其阴极化，从而达到保护的目的。采用这种保护方法的有点是保护的范围广、电流连续可调、适用于工程量大的项目、同时不受土壤电阻率的限制。它的缺点是会对邻近的金属构筑物造成一定的干扰，并且对于施加外部电源维护和管理的工作量相当大。
3.2 牺牲阳极法
牺牲阳极保护法的原理是利用了阳极和需要保护的金属之间的较大的电位差形成电流来达到保护阴极金属的目的。利用这种保护方法是不需要外部电源的，因此也不会产生对邻近的金属构筑物的干扰现象。这种方法施工的造价低，适用于近距离输配线，例如城市管网，辅助阳极寿命长，至少是20年。不足之处在于保护电流不可调整，高电阻率的土壤中同样也不能使用，也要求管道腐蚀层的质量要好。
3.3阴极保护的主要方法
阴极保护主要的保护方法有很多，一般情况都是在金属表面覆盖一层保护层，对金属内部的组成结构进行有效的改善，从而使其抗腐蚀性得到有效的提升，比如制作不锈钢等等。其次，还可以应用电化学保护的方式，通常都会牺牲阳极实现对于阴极的保护，或者是在外增加电流的阴极保护方式进行管道的保护工作。通常在天然气管道中，腐蚀电位与自然电位都会影响其腐蚀效果。不同的金属之间都有着相应的介质与电位，其就被称为金属自然电位。若腐蚀电位越负，那么别的电子流失也较快，而较易失去的电位就是阳极，电子比较容易丧失的则是阴极。在阳极区域的电子丧失或腐蚀的情况下，阴极区电子就能够得到良好的保护。使用负电流增加到被保护金属的位置，利用阴极极化使得电位逐渐向金属平稳处移动，避免金属发生腐蚀，其就被称为阴极保护。而对于金属电化学腐蚀的控制则是最为常见的一种阴极保护方式。一般来说，阳极比较容易发生氧化反应，就能够实现对于金属阴极的控制，避免有腐蚀情况的发生。
3.4 天然气管道保护要综合施策
设计施工、建设期和运维期，要综合施策：(1)对管道材料方面进行创新，研制新型管道材料，新型管道材料的成功研究，从本质上解决腐蚀问题。(2)设计选取管材中，首先应该考虑的是管道使用寿命和后期运维的成本低的问题，适当增加壁厚或采取专业的管道保护设计。(3)在施工过程中的项目管理要加强，对施工要求专业项目管理人员按规范施工，文明施工。(4)运维期检测技术及维护手段中，应淘汰落后，效率低下的技术，及时引进或创新开发新的管道检测及维护技术，提高检测管道问题的能力及维护效率。(5)运维过程中，要定人、定责、定期地使用专业化仪器对管网进行巡检，及时维护保养管道，保证管道网络运行处在正常运行状态；应设立安全警示牌或标语进行宣传，强化应急处置能力和管控措施。
4 结语
总之，天然气管道保护与防腐在天然气管道运营管理中显得十分重要，对于其保护方法的研究也是一个意义深远的课题。但在天然气长输管道进行运行的过程中，还存在较多的问题对其运行情况造成了严重的影响，特别是管道腐蚀的问题，不仅会导致天然气泄漏，还可能导致严重安全事故问题的出现。因此对天然气管道进行保护，做好防腐工作，以提高了管道的寿命，减少了漏气事故的发生，同时也不必频繁对天然气管道进行更换，提高了管道运营中的经济效益。
参考文献：
[1]城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[2]吕文全,王荡,寇志超.天然气长输管道阴极保护的有效性影响因素探讨[J].化工管理,2017(09):142.
作者简介：胡德备，男，1990年3月出生，助理工程师，从事石油工程，天然气销售。