关键外卖
大多数燃气管道用于将天然气从天然气运输和分配给消费者装置和房屋。这种气体从地下深处发生的岩石储备中提取。天然气中存在的主要化学成分是碳氢化合物如甲烷，戊烷，丁烷和乙烷，以及一些杂质。尽管存在腐蚀性污染物，天然气被认为是一种清洁燃烧的燃料，因为它含有最低量的污染物。
天然气中的污染物
天然气中的污染物包括氧气，氯化物，二氧化碳（CO2.），硫化氢（H2.（S），水蒸气，二氧化硫（SO2.），碳硫醚（COS），二硫化碳（Cs2.），三氧化硫（所以3.),硫醇. 每种硫化物都对金属和一些非金属具有高度腐蚀性。例如，硫化氢会腐蚀大多数金属管道以及一些塑料管道。杂质的最小化可以降低成本腐蚀速率管道损坏。
天然气从地下储层中提取后，将被处理通过除去硫化氢和二氧化碳等一些酸性气体，在一定程度上纯化。胺治疗和聚合物膜处理是最流行的清洁过程。后来，通过克劳斯方法除去元素硫颗粒。在过程中发生水分去除三乙二醇的过程。新的技术已经开发，以更有效地去除腐蚀性污染物。最终输出气体的质量取决于所用的清洗技术和流程的操作效率。
影响燃气管道内表面的因素
一电化学反应导致内腐蚀在气体管道中可以在内表面暴露于水分时进行，形成电解质除了氯化物等污染物以及CO2.，硫化合物和氧。流浪电力由于附近的电缆也会引起或加剧腐蚀反应，导致内部表面形成腐蚀坑。(有关此主题的更多信息，请参见杂散电流腐蚀和预防措施.)
腐蚀损坏的严重程度取决于：
- 单个污染物的浓度
- 这些腐蚀性污染物的某些危险组合
- 气体速度和压力水平
- 温度
- 由于气体供应停止，由于管道中的低压，气体泄漏以及管接头的水分和空气渗流
天然气的温度和速度在导致导致腐蚀损坏的化学和电化学反应中起着决定性作用。然而，甚至在许多情况下被发现甚至在气管壁上定植的微生物也是致病因子。通过烃营养和水分喂养的细菌活性，产生有机酸和酸性气体，其在内部金属表面腐蚀微生物腐蚀．
火灾和爆炸危险预防
在几乎每个国家都报告了燃气管爆炸，因为它们可能发生在天然气管道长度的任何地方。（阅读El Paso天然气公司管道爆炸。）气体泄漏，氧气和点火源的存在是火灾和爆炸的基本条件。由于内部腐蚀的部位，较旧的气体管道具有较大的风险。由于山体滑坡等未经授权的挖掘或自然灾害，另一个可能的泄漏原因是管道损坏。
点火源包括：
气体分配器对气体管道的安全和防火采取不同类型的预防和纠正措施，包括：
- 通过遵守最新的全球标准，在设计和布局阶段进行防火
- 关键气体流量及其他运行参数的自动监控和数据采集(SCADA)控制
- 气体泄漏检测和烟雾检测系统
- 热探测和火灾探测系统
- 腐蚀检测和管壁厚度监测
- 自动喷水装置和其他消防设备和系统
- 多级紧急计划，疏散计划和遵守EHS监管要求
- 地方一级的公众意识培训、模拟演练和审计
检测内部腐蚀
天然气管道内表面的腐蚀可以通过许多不同的技术检测，如:
气体分配器通过控制管道运行参数的变化以及采用防腐系统，努力将管道的内部腐蚀降至最低。
气体质量控制
通过减少进入管道入口的气体中的污染物，降低了管道内部腐蚀的风险。严格执法质量控制标准。气体样品在固定的时间间隔内进行分析，从管道内部提取的固体和液体也要检查是否有腐蚀性物质，如硫化物和细菌。
由于天然气管道的长度和宽度分布在很大的区域，因此对天然气管道的监控既复杂又昂贵。抽样和调查，以及人工检查，每年花费数十亿美元。
气体中的水分，以及其在管接头处的进入，极大地影响了腐蚀的发作。它溶解硫化合物和氯化合物。如果腐蚀开始，平均每年平均减少近2密耳的管道厚度，但在许多情况下，腐蚀发生得多。水分可以在弯曲，管接头和低洼地区积聚，其中腐蚀损坏可能更快地进展。多年来，腐蚀脱离厚壁，管道可以在各种斑点破裂，导致气体泄漏，然后是火灾和爆炸。
监测技术
为了遵守《管道安全改进法》，天然气分销商依靠独立检查和监测机构进行的不同调查(有关详细信息，请参阅2011年《管道安全法》对行业的影响.)
天然气管道内部腐蚀的检测和监测由:
- 在线检测技术
- 侵入性技巧
- 非侵入性的技术
- 包括侵入性和非侵入式系统的组合系统
在线检查
内联检验包括聪明的猪，或放置在天然气管道内特殊入口点的传感装置。这些气体沿着管道的一定长度流动。如果没有计划在初始建造时对管道进行清管，则可能需要在后期进行昂贵的修改。
某些传感器能够间接地从外部测量管道内容的属性。声学技术用于测量管道从外部的壁厚。其他设备可以测量产生的噪音腐蚀产品从管子的外面。
侵入技术
侵入性技术包括：
- 沿管道长度的腐蚀试样
- 测量电阻的探针
试样由与管道材料成分相同的金属条组成。记录初始重量后，通过移除并准确称重，以预定间隔监测重量损失。体重减轻表明腐蚀的开始及其进展。然而，检查是困难地形中的一个重要限制，因为腐蚀经常发生在难以接近的地方。检查员在检查这些优惠券时的安全性也是一个关键问题。用于测量电阻的探针也受到类似的限制。
非侵入性技巧
超声装置是最受欢迎的非侵入式系统。通过将管道的外金属表面施加到压电电晶体，在超声波带中产生声波来测量管厚度。通过金属和返回装置的波浪行驶所需的时间表示管厚度。这种方法对检查员安全，但它涉及挖掘进入管道的顶部表面。它可能无法在早期阶段检测腐蚀的开始。
组合技巧
有些公司提供超声波系统和电阻装置的组合。其他人使用乐器传感器（它永久地安装在管道上以及由检查器承载的手持设备，用于基于所述换能器指示记录壁厚的变化。该系统可以通过维护技术人员检查阴极保护系统，从而节省所需的人力。
我们需要进入实时监控，该实时监测由永久安装的探针组成，换能器连续收集来自探针的信号，以及突出壁厚变化和金属损耗速率的数据测井设备。
燃气管道的防护涂层
随着阴极保护，一个防腐涂层提供防止资产爆炸和腐蚀损坏的最佳实用预防措施。涂层是天然气管道的关键组成部分，因为它们将天然气从油田输送到家庭和工业。内部和外部涂层与阴极保护协同工作，以确保管道的长期安全和经济运行。
内表面涂层也有助于提高天然气管道的水力流动效率，同时缓解因腐蚀造成的金属损失。管道内表面采用先进的塑料涂层，确保较低的表面粗糙度与它们保护的金属管道表面相比。摩擦由于涂层而遇到的流动气体减少，并且在驱动气体压缩机中存在节能。当在安装前暂时存放管道时，内部涂层提供了必要的临时防腐．
表面处理
气体管内部涂层的寿命取决于质量表面处理．表面准备的步骤包括:
在这些步骤中，删除轧秤确保了来自内表面的其他沉积物。对于管道的水力测试，使用化学处理的水以抑制腐蚀和至少暂时的细菌的生长。
选择涂料
设计和选择涂料期间要考虑的因素包括：
目前常用的涂层材料包括:
不同的纳米材料也与树脂混合以增强抗腐蚀性能。
熔结环氧树脂（FBE）
今天的煤气管主要涂有熔结环氧树脂. 该涂层需要充分的表面处理，以确保与管道表面的长期附着力。
气体管道FBE涂层的主要优点包括:
即使在恶劣的环境中，这些涂层也能确保与钢表面的优异附着力，并能承受高达230°F(110°C)的高温。(这些涂料在为高温管道指定FBE涂层.)
fbe可以作为一个粉末涂料. 它是静电带电的，以使其能够吸引并粘附在接地金属管的受热面上。使用感应加热元件将管道加热并保持在465°F（240°C），确保粉末有足够的时间在表面熔化、扩散和交联。
最常见的气体管道涂层系统有:
- 单个FBE层
- 双FBE层
- 三层体系:FBE与聚烯烃或丁基橡胶
单FBE层
单层FBE涂层厚度为400至700微米。它有一层由热固性凹坑制成的FBE粉末涂层，以优异的性能粘附在清洁和粗糙的管道表面粘结强度，柔韧性和韧性。
FBE应用程序完全无溶剂. 它具有内在的特性耐化学性， 但阴极不配合在罕见的情况下会发生。FBE也与阴极保护高度相容。它有很低渗透为氧气。
双重FBE层
双层FBE由具有强附着力的FBE底部防腐层组成，顶层由填料设计和配制而成，FBE具有抗重型冲击、抗气蚀、耐腐蚀、耐腐蚀、耐腐蚀、耐腐蚀、耐腐蚀、耐腐蚀等性能，磨损保护和凿子保护。
用于气体管的正常双FBE层涂层可以具有从550微米到850微米的厚度变化。对于重型管道，厚度可以高达1050微米。
三层FBE聚烯烃体系
对于中等至重型应用，三层聚烯烃FBE涂层的厚度范围为1275微米至3000微米。
该系统包括：
- FBE底部粘附层（150微米厚度）与金属基材的强粘合强
- 粘结聚烯烃中间层（125–150微米厚度），具有优异的柔韧性
- 顶部聚乙烯或聚丙烯层，用于高温和防潮应用。对于更高的温度和海上应用，聚丙烯更合适。高密度聚乙烯顶层提供韧性，同时降低透氧和透湿的渗透性。
共挤出三层胶带
与作为涂层的自熔型共挤三层胶带相比，两层胶带有许多缺点。这些三层胶带包含聚乙烯稳定载体膜，在层的顶部和底部覆盖丁基橡胶材料的粘合剂。粘合层用于三层共挤带和载体膜之间，提供无缝粘合，粘合层和中间载体膜之间没有任何明显标记的界面。这些胶带在管道内外缠绕成螺旋状，在金属基材上形成均匀的无缝套管涂层。丁基橡胶层将在界面区域自融合，形成不透水的密封管道。
涂层材料的一些局限性
通常，聚乙烯顶层将应用温度限制在-4°F和175°F（-20°C和80°C）之间。另一方面，聚丙烯顶层使其适用于高达220°F（105°C）的温度。特殊配方的高温单层和双层FBE可在干燥条件下使用高达285°F（140°C），而普通FBE涂层可在-22°F至175°F（-30°C至80°C）范围内使用。
与双层PVC-PE系统的情况一样，PVC层可能会因其脆性而失效，因为它失去了弹性增塑剂由于老化。剥离在这种情况下，可从钢表面早期开始，因为粘合强度. 这可能导致钢管局部腐蚀。
即使用丁基橡胶双层涂层的聚乙烯也可能由于载体膜中的粘合剂损失而发生，并且脱位可以逐渐开始。这可能导致水分渗透到钢表面的水分渗透，导致腐蚀性反应的开始。
现场涂层与工厂生产的涂层
工厂提供的设施确保工厂涂料在标准条件下生产和自动控制，以确保高度可靠性。但是，如果必须在现场涂覆涂层，表面制备，涂层，固化而涉及的其他步骤则需要熟练的人力、检验、设备和现场监督。施工现场可能需要对接头进行一定数量的涂层和修补工作。在这种情况下，系统的可靠性将取决于现场工作的质量，这是系统中最薄弱的环节。在不利条件下，在现场储存涂层材料也是非常具有挑战性的。现场的环境健康和安全(e&s)需要充分的规划。
结论
由于燃气管道消防灾害的大量比例是由于腐蚀引起的管道损坏引起的，设计管道值得最大限度地减少腐蚀并确保气体中最小的污染物。使用防腐涂层以及阴极保护和管道的连续监测，可以进一步加强所需的纠正性和预防措施。
分享这篇文章
