燃氣管道的腐蝕原因及防治措施探討

摘 要 城市基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，使得燃氣供應(yīng)的覆蓋面和供應(yīng)質(zhì)量都得到了有效的保障。但是在日常的燃氣使用過程中，燃氣管道腐蝕導(dǎo)致的使用安全問題也開始出現(xiàn)，極大地影響了燃氣使用質(zhì)量的安全管理。本文通過分析當(dāng)前城市燃氣管道的腐蝕機理，對其誘因進行了探討，并提出了針對性的防治方案。

關(guān)鍵詞 城市燃氣供應(yīng) 燃氣管道腐蝕 誘因分析

中圖分類號：TU996 文獻標(biāo)識碼：A

社會經(jīng)濟的發(fā)展也帶了居民生活方式的改善，在我國的生活能源供應(yīng)上，煤炭資源一直是主體，一方面這是由于我國豐富的煤炭資源和煤炭開采量，保障了煤炭的供應(yīng)和降低了煤炭的使用成本，但是在使用效率和便捷性上一直得不到保障；后來灌裝煤氣開始走入日常生活，但是灌裝煤氣需要進行定期加注且使用起來具備一定的安全隱患。天然氣技術(shù)的發(fā)展和開采量的激增，保障了天然氣的供應(yīng)，管道運輸技術(shù)和城市燃氣系統(tǒng)改造為燃氣通家到戶成為可能，由于管道運輸?shù)倪\量大、效率高且成本低，其封閉式的運輸環(huán)境最大化的降低了安全隱患，因此，燃氣的成本低于煤氣和煤炭的使用成本，在目前我國城市覆蓋面極廣。但是作為燃氣運輸和保護的主要通道，燃氣管道一直以來都存在腐蝕的問題，一方面是由于燃氣管道往往深埋地下，要經(jīng)受各種物質(zhì)的腐蝕作用；其次是燃氣管道材料本身的抗腐蝕性能還有待加強，本文將著重從燃氣管道的腐蝕機理入手，探討防治燃氣管道腐蝕的有效措施。

一、城市燃氣管道的腐蝕形式及其誘因

由于燃氣管道所處的環(huán)境和管道構(gòu)造的特點，管道腐蝕往往集中發(fā)生在管道的內(nèi)外壁上，且表現(xiàn)形式和腐蝕誘因都具有各自的特點。管道內(nèi)壁的腐蝕往往是出現(xiàn)附著物和新型氧化物層，也就是造成內(nèi)壁變厚，由于燃氣運輸過程中，在內(nèi)壁接觸層上會形成一層親水薄膜層，這為下一步的電化學(xué)腐蝕提供了反應(yīng)所需要的環(huán)境和物質(zhì)；燃氣成分復(fù)雜，包含了大量的含碳有機物和硫化有機物，這些物質(zhì)的腐蝕性極強。通常來說內(nèi)壁抗腐蝕需要對管道內(nèi)壁進行周期性的清理和抗氧化處理，通過涂抹抗氧化抗腐蝕涂層，可以有效的延緩這一腐蝕過程，提高內(nèi)壁的燃氣通過效率。管道外壁所處的環(huán)境更為復(fù)雜，根據(jù)其具體的外部環(huán)境的差異，所表現(xiàn)的腐蝕特征也不同。埋地管道的腐蝕主要是由于土壤中酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的慢性氧化、水解生銹和微生物腐蝕，架空管道則會由于空氣濕度變化、空氣中腐蝕物質(zhì)的侵害和自然風(fēng)化的影響，正式由于多變的影響因素，使得外壁的腐蝕面及其不均勻，甚至?xí)植看┛住?/p>

二、城市燃氣管道防治腐蝕的應(yīng)對措施

管道腐蝕的影響因素主要有兩大類，其一是管道本身的抗腐蝕能力，這就要求管道材料的管道鋪設(shè)方式要做出相應(yīng)的改進；再者是隔絕外界腐蝕性物質(zhì)的接觸和侵害。因此，可以歸結(jié)為主動性抗腐蝕處理和被動型抗腐蝕措施。

（一）主動防治腐蝕措施。

考慮到管道腐蝕的作用機理和管道內(nèi)外壁腐蝕對燃氣運輸?shù)挠绊懗潭龋趯嶋H的的管道生產(chǎn)中，要有針對性的提高管道的抗腐蝕能力。這是材料研究和材料加工生產(chǎn)上的巨大變革，通過研制具備強耐酸性、耐堿性、耐燃氣腐蝕、抗銹蝕、抗風(fēng)蝕的新型材料，可以有效的提高材料的抗腐蝕能力。這有賴于材料特性的基礎(chǔ)性研究，通過進行大范圍的材料耐性實驗，可以獲取管道材料在模擬實際燃氣管道環(huán)境中的腐蝕速度和腐蝕程度，通過試添加符合高分子元素、改善金屬冶煉工藝和提高加工工藝水平，可以直接生產(chǎn)出具有典型針對性的管道產(chǎn)品。其次，是其他預(yù)處理的主動防腐措施，這其中以電腐蝕法為主要代表。電化學(xué)腐蝕是管道在環(huán)境中腐蝕的主要方式，且這其中作為電化學(xué)反應(yīng)的陽極的管道極易出現(xiàn)耗損和氧化層的現(xiàn)象，因此，在實際的電化學(xué)保護中常常是對陰極進行保護，通過在管道上加裝電力激勵裝置，使得大量的正電流流入管道所在的土壤層，這樣可以有效的降低管道作為電化學(xué)反應(yīng)正極的時間，而使得燃氣管道作為和土壤層一樣的陰極。沿燃氣管道逐段分布一定數(shù)量和電流功率的陰極保護站，可以為管道土壤層提供足夠的電流供應(yīng)，但是必須結(jié)合過量電流對于環(huán)境和居民生活的影響，因此，其布置方式和布置方案還需要進行進一步的研究。

（二）被動防治腐蝕措施。

被動防治腐蝕的措施主要是在燃氣管道的內(nèi)外層鋪設(shè)或者涂抹具備針對性功能的涂料和特殊物質(zhì)，其作用機理各有差異，常見的被動防治腐蝕的措施有以下幾種：

1、增強管道與環(huán)境之間的絕緣系數(shù)。燃氣管道與外界環(huán)境之間的化學(xué)物質(zhì)交流、電信號交流和熱信號傳導(dǎo)是腐蝕反應(yīng)的出現(xiàn)交流方式，因此提高管道與外界環(huán)境之間的絕緣系數(shù)，包括電絕緣、化學(xué)絕緣和熱傳到絕緣等。在鋪設(shè)各種絕緣層時，要遵從幾個重要的原則，其一是要保障絕緣層的鋪設(shè)要厚度均勻，這是為了避免出現(xiàn)局部過損和應(yīng)力集中的現(xiàn)象，而出現(xiàn)局部的極度腐蝕現(xiàn)象；其次是要保障絕緣層鋪設(shè)必須完整，一旦絕緣層的密封性得不到保證，其防水性、電化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性難以維持；常見的絕緣層材料主要有瀝青類絕緣物質(zhì)、樹脂類絕緣物質(zhì)等，通過提高絕緣層內(nèi)部的含碳量，可以提高絕緣物質(zhì)的強度、剛度和穩(wěn)定性。

2、涂抹相應(yīng)的化學(xué)涂料?；瘜W(xué)涂料是具備特殊防腐性能的化學(xué)膠質(zhì)或涂料物質(zhì)。防腐油漆是常見的涂料物質(zhì)，目前開發(fā)出來的烤瓷油漆對于高溫高壓的復(fù)雜環(huán)境具有極好的適應(yīng)性，其次，其在剛度上的良好表現(xiàn)和極好的熱力絕緣性能夠更好的降低燃氣管道的受熱效果。由于烤瓷油漆的主要成分是分金屬高分子化合物，微生物難以附著，其電化學(xué)保護性能也十分客觀。熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的粘結(jié)能力極強，可以提供很好的防水性和穩(wěn)定性，對于掩蓋燃氣管道的裂縫的作用尤其突出。PE涂層是高分子聚乙烯物質(zhì)，其防水性能和防腐蝕性能極其優(yōu)異，通過復(fù)雜的噴丸處理工藝，可以有效的提高管道轉(zhuǎn)彎處和管道結(jié)合突起處的密封效果，提高涂層的覆蓋面積和穩(wěn)定性，只是這一類涂料的成本較高，限制其使用范圍。

三、總結(jié)

城市基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，使得燃氣供應(yīng)的覆蓋面和供應(yīng)質(zhì)量都得到了有效的保障。但是在日常的燃氣使用過程中，燃氣管道腐蝕導(dǎo)致的使用問題和安全問題開始出現(xiàn)，極大的影響的燃氣的使用質(zhì)量的安全管理。本文通過分析當(dāng)前城市燃氣管道的腐蝕機理，對其誘因進行了針對性的研究，并提出了針對性的防治解決方案。

（作者單位：平頂山燃氣有限責(zé)任公司）

參考文獻：

[1]李亞峰，埋地金屬管道外壁腐蝕原因及防治措施[J]，遼寧化工，2009（7）

[2]馬志，對煤氣管道腐蝕原因的分析和應(yīng)采取的防治措施[J]，河北冶金學(xué)會2008年