城市燃氣管道腐蝕的原因及其防治的措施探析

沙麗

摘 要：城市燃氣管道是市政基礎(chǔ)設(shè)施，在城市的經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用。在燃氣管道使用的過程中，會因為不同的原因而導(dǎo)致管道腐蝕，嚴重的影響了供氣的質(zhì)量，也影響到了供氣的安全性。文章對城市燃氣管道出現(xiàn)腐蝕的原因進行了分析，并且提出了防治的措施。

關(guān)鍵詞：燃氣管道腐蝕；防腐蝕；措施

1 腐蝕的原因

腐蝕是金屬在周圍物質(zhì)的化學(xué)。電化學(xué)作用下所引起的一種破壞。金屬腐蝕按其性質(zhì)可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。輸送燃氣的鋼管按其腐蝕部位的不同，分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。

1.1 內(nèi)壁腐蝕

在燃氣管道的內(nèi)壁，如果有水汽的進入，在內(nèi)壁上就會形成一層親水膜，就這為原電池腐蝕提供了基礎(chǔ)條件，由此產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕。在管道輸送燃氣的過程中，燃氣中的化學(xué)物質(zhì)超標就會與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，比如說燃氣中的二氧化碳、氧和硫化物等。為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以對燃氣進行凈化，將其中的化學(xué)物質(zhì)含量將到允許值以內(nèi)，或者是在管道的內(nèi)壁涂抹抗腐蝕的合成樹脂等材料，可以阻擋和內(nèi)壁的接觸，此外還提高了輸氣能力。

1.2 外壁腐蝕

無論對燃氣管道采用什么樣的敷設(shè)方法，在管道的外壁都會有腐蝕現(xiàn)象，主要有架設(shè)和埋地兩種方法。在使用埋地的敷設(shè)方法時，對于管道外壁所產(chǎn)生的腐蝕是均勻的，所以管壁層的厚度也是均勻遞減的，對管道的穿孔破壞性上來看，所產(chǎn)生的化學(xué)危害性不大。造成管道出現(xiàn)穿孔的主要原因是因為電化學(xué)反應(yīng)，其中土壤中的微生物細菌的腐蝕作用也不可忽視。

2 防腐方法

可從下述三方面途徑來防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度。

2.1 針對管道的材料，可以采用一些耐腐蝕性強的管材，比如說鑄鐵或者是塑料等非金屬管材，降低腐蝕度。

2.2 針對電化學(xué)腐蝕可以通過增加管道周圍的電阻來進行防御，在管道和土壤之間提高過度電阻，減少電流造成的腐蝕，可以用絕緣層包裹的方法來實現(xiàn)，或者是可以進行局部地溝或者非金屬等。

2.3 采用電保護法，這種方法又稱為積極保護法。一般與絕緣層防腐法相結(jié)合，兩種方法同時采用，以減小電流的消耗。

2.3.1 絕緣層防腐法

所謂的絕緣層就是在管道外部涂抹包裹具有絕緣性質(zhì)的材料，通過絕緣層將管道與土壤中的電解質(zhì)有效的隔離開，如果絕緣層的能夠保持完好無損并且具有很好的防水性的話，那么就會有效的將土壤中的電解質(zhì)與管道隔離，從而防止管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

對于埋地管絕緣層的材料種類有很多種，其中的煤焦油瀝青雖然說在抗細菌方面的能力較強，但是有很大的毒性。塑料絕緣層具有很多的優(yōu)點，其在強度、韌性、抗沖擊以及化學(xué)穩(wěn)定性等方面都具有很好的性能。瀝青絕緣層是目前埋地管防腐材料中應(yīng)用范圍較廣的，下面對于瀝青絕緣層的結(jié)構(gòu)和各項性能進行闡述。

（1）瀝青。瀝青的電絕緣性能較好，吸水性小，化學(xué)穩(wěn)定性好，材料來源之泛，成本低。在金屬管道防腐方面，我國都采用石油建筑瀝青30號甲。30號乙和10號，或?qū)Ｓ脼r青1號、2號和3號。

（2）玻璃布。其厚度為0.1mm，經(jīng)緯密度為8*8根/平方厘米，含堿量10%是在絕緣之間起加強作用的包扎材料，以增強絕緣層的強度，起骨架的作用。

（3）聚氯乙烯塑料布。其耐寒性能要求在零下40度時不脆裂，耐熱溫度為70度時強度不會降低。厚度為0.15～0.20mm，用于外包扎層，即可防腐，又可起保護瀝青層的作用，使預(yù)制絕緣層的鋼管在運輸、入溝、安裝和回填土?xí)r，其絕緣層免糟損壞。

（4）底漆。以涂敷絕緣層所用瀝青與無鉛汽油調(diào)制成底漆，它的作用是增加瀝青與鋼管表面的粘結(jié)力，其重量配比為

瀝青：汽油=1.2：（2.25～2.50）

（5）橡膠粉。為提高絕緣層粘結(jié)力和延伸度，可在瀝青中加入3%～5%的橡膠粉。

瀝青絕緣層的施工。瀝青絕緣層的施工中應(yīng)注意的事項主要有：

（1）配制瀝青底漆要用無鉛汽油，底漆在使用前必須充分攪勻，用0.4*0.4mm的濾網(wǎng)過濾，測定比重應(yīng)為0.8～0.82。底漆應(yīng)儲存在密閉容器中，對變稠了的底漆，應(yīng)加以稀釋處理，符合要求后才能使用。

（2）在熬制瀝青時，應(yīng)先將瀝青打成3kg以下小塊，放入干凈的瀝青鍋中逐步升溫，當溫度升到180～200度時脫水，直到不產(chǎn)生氣泡為止，然后逐步降溫至160度以下。當需要時，可加入3%～5%的橡膠粉，事先應(yīng)對橡膠粉進行篩選處理，使其粒度不大于1mm，含水量不大于1.5%，磁選后的金屬含量不大于0.1%，纖維含量不大于5%。每鍋瀝青應(yīng)取樣化驗合格后才能使用。

（3）鋼管要先除銹除漆，直到露出鋼管本色，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆層厚度應(yīng)均勻一致，厚0.1～0.15mm。

（4）瀝青層應(yīng)涂在干燥清潔的底漆上，要求光滑，厚度均勻，無氣泡無皺紋，也無結(jié)瘤產(chǎn)生。

（5）在絕緣防腐層涂敷的過程中，要對其進行嚴格的檢查，保證涂敷的嚴密性和均勻性。在涂敷結(jié)束后，要對涂敷效果進行檢查，利用電火花檢漏儀對防腐層進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)絕緣層中有微孔和損傷的現(xiàn)象，要及時的采取必要的措施進行防治。否則的話，這些區(qū)域在地埋之后，就會成為管道中電化學(xué)腐蝕的陽極區(qū)，使鋼管的表面發(fā)生腐蝕而穿孔。

2.3.2 電保護法

電保護法有陰極保護法。犧牲陽極保護法和排流保護法。目前常用的是陰極保護法。

根據(jù)點化學(xué)腐蝕的原理，在腐蝕電池中陽極受腐蝕而損壞，而陰極則保持完好。利用外加的直流電源，通常是陰極保護站產(chǎn)生的直流電源，使鋼管對土壤造成負電位的保護方法，稱為陰極保護。陰極保護站直流電源的正極與接地陽極（常用的陽極材料為廢舊鋼材）連接，負極與被保護的管道連接。外加電流從電源正極通過導(dǎo)線流向接地陽極，直流電由接地陽極經(jīng)土壤流入被保護的管道，再從管道經(jīng)導(dǎo)線流回負極。這樣使整個受到保護的管道成為陰極，而與接地陽極成為腐蝕電池，使接地陽極的廢舊鋼材不斷受到腐蝕。

一個陰極保護站的保護半徑約為15-20Km，兩個保護站之間的保護距離約為40-60Km。

采用陰極保護法還應(yīng)該注意，當城市的地下管道較多時，要考慮到陰極保護法中所散發(fā)出來的電流對其他金屬管道和相鄰的構(gòu)筑物所產(chǎn)生的影響，如果電流超出了標準允許的范圍，就要考慮到燃氣管道和他們共同的電保護措施。所以說針對這種情況，一般在城市中很少會用到電保護法。但是如果是在長輸管道或者是城市郊區(qū)中，就會將電保護法和絕緣法同時使用，以便增強防腐效果。

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