1 天然氣管道腐蝕類型

外壁腐蝕
天然氣管道無論是埋地管線還是架空管線，在運行過程中都會經受著各種惡劣的自然環境影響。對于架空管線，管道主要受到大氣腐蝕，對于埋地管線，管道主要受到土壤腐蝕，對于海底管道，管道主要受到海水腐蝕。
內壁腐蝕
天然氣管道內壁一般與輸送的天然氣直接接觸，所以天然氣中含有的腐蝕性氣體雜質成分。如 CO2 、H2S、O2 等，是天然氣管道內壁腐蝕的主要影響因素。同時，天然氣管材也會在高溫、高壓、高流速下出現材料性質的變化，影響著管道的抗腐蝕能力。

2 天然氣管道腐蝕的原因

外壁腐蝕原因
天然氣管道外壁因為直接與外界條件接觸，所以外部環境會直接導致管道外壁腐蝕。
土壤腐蝕
土壤是一個復雜的介質。一般土壤中均含有氣、液、固三相的物質，其中有的部分還具有一定的導電性。同時，管道各處的結構也不全相同，土壤中還存在著大量的土壤微生物。因此，影響土壤腐蝕主要有以下因素：1） 土壤性質。土壤中如果存在較大的孔隙度時，這些空隙中能夠存在大量水分、微觀粒子和氣體，當其與管道直接接觸時，容易腐蝕天然氣管道外壁。2） 電化學腐蝕。土壤中含有部分導電的溶液和雜亂電流，由于不同溶液有不同的濃度和電位差，對管道也會產生不同程度的電化學腐蝕。3） 微生物。土壤中有時會存在還原菌，還原菌會將溶解的腐蝕性酸鹽轉化為還原性酸溶液，降低了土壤的pH 值，酸性土壤進而和管材中的鐵及鐵合金發生反應，腐蝕并加快了外界對外壁的腐蝕。
大氣腐蝕
大氣腐蝕對于金屬腐蝕而言，是普通的一種腐蝕方式。大氣腐蝕受到管道所處的地理環境的影響較大，不同地區的管道由于外界氣候條件差異大而導致腐蝕速率差異極大。在含有較多的腐蝕性組分的環境，暴露在空氣中的管道腐蝕就會大大加重。同時，大氣腐蝕也與在空氣中的水分和氧氣的含量有主要關系，管材在海邊的腐蝕速度要遠比內陸的管材腐蝕速率高。離海岸越近，空氣中水含量越大，腐蝕程度越高。
海水腐蝕
海水像土壤一樣，成分比較復雜，含有各種組分，并且是地球上一種天然的電解質溶液。海水中的管道主要受到海水中鹽含量、溶解氧、溫度等因素的影響，其中，海水中的鹽會組成電解質，含鹽量的大小決定了電解質的濃度，因此必然對腐蝕產生影響。金屬在海水中的腐蝕受吸氧腐蝕的作用，溶解氧濃度越大，傳遞速度越大，去極化程度越高。提高溫度會加快海水中的管道外壁的化學反應速度，進一步增加管道的腐蝕速度。
內壁腐蝕的原因
管道輸送介質中存在的腐蝕性氣體雜質，如，二氧化碳、硫化氫等。此外，在外界條件的影響下，如，使管道內部的溫度、壓力、流速快速變化的情況下，管道內壁也會遭受到嚴重的腐蝕。
沖刷腐蝕
沖刷腐蝕是沖刷和腐蝕相互作用而引起的管材表面腐蝕，主要由液固兩相流動過程中，流體流動速度較快，引起管道內壁的腐蝕。同時流體中的固相會不斷沖擊鋼鐵的表面，剝離出天然氣管道表面腐蝕的部分，并在高速的流體中直接被帶走，不斷暴露出新的金屬面，從而進一步加快腐蝕。沖刷與腐蝕相互促進，腐蝕情況比較嚴重。沖刷腐蝕中的液相一般由于壓降導致天然氣管道中的飽和天然氣出現液相，且管道中含有一些固體雜質，會出現氣、液、固三相流動的狀態，因而出現沖刷腐蝕。
高溫高壓腐蝕
高溫高壓腐蝕一般發生在采油采氣井中，隨著地層的深度逐漸變深，地層的壓力和溫度顯著提高。油氣井處于高溫高壓的工作條件下，酸性物質對材料的腐蝕速度會提高。同時，溫度的升高，一定程度上也會提高材料的抗腐蝕破裂能力，一定程度上可以提高管道的抗腐蝕能力。但一般來說，高溫高壓更傾向于導致加重管道的腐蝕變化。
酸性氣體腐蝕
含有酸性組分的天然氣會在管道內形成酸性環境，酸性組分與管道保護膜進行化學反應，逐步破壞管道的保護膜后，開始腐蝕天然氣管道，另一方面，該腐蝕也容易形成原電池，進而發生吸氧腐蝕。進一步加快管材的腐蝕速率。