淺談燃氣管道的保護方法

摘 要：燃氣在當今社會廣泛使用，燃氣的安全是人們所關注的問題。文章對燃氣管道中經常使用的陰極保護方法中的方法做了比較，重點說明了犧牲陽極保護方法的應用。以期對目前人們關注的燃氣工程施工中的發展有一定的建議和啟發。

關鍵詞：腐蝕；電阻；絕緣性；雜散電流；接地排流

中圖分類號：TV985 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）8-0167-02

隨著經濟全球化，現代化城市也在飛速的發展中。燃氣在城市中已被廣泛應用，現在已經和普遍的電力、自來水的地位一樣了，在人們生活中不可缺少了。它能代替煤炭和燃油，減少對空氣的污染，更加快捷方便的被人們利用，帶動經濟的發展，在生活中的很多方面有起著重要的作用。燃氣被廣泛的使用中，其帶來的安全隱患也不容我們小視，一旦燃氣管網中出現漏氣，就會引起爆炸、中毒、火災等嚴重的人身安全事故?！安宦狻本统蔀榱巳細夤艿淖罨镜囊?，對于埋在地里的鋼管，對其防腐是現在極其重要的一個部分。比如：2008年1月11日早上7點10分左右，青島的發生的天然氣爆炸事件，百余米路面被爆炸時產生的強大氣流而拱起。事后據相關的天然氣公司的技術人員核實，勘察后介紹到，爆炸的原因可能是因為燃氣管道受到氣溫變化的影響而造成的。在近幾年，我國每年發生大大小小燃氣事件的數量都在增加中。因此我們應該重視對燃氣管道的保護。

在對埋在地里的燃氣管理的保護中，大多數燃氣公司都會采用陰極保護方法里面的犧牲陽極系統方法來保護鋼制燃氣管道。燃氣的管道與石油輸運管道的保護系統不同，燃氣管道的陰極保護方法是否成功取決于犧牲陽極系統是否設計的合理，系統一旦開始施工后是沒有辦法改變調整的。

1 簡述管道被腐蝕的原因

金屬在一定的環境中，由于受到電流產生的電化學和環境中的化學作用引起的損壞就是腐蝕。引起管道腐蝕的因素被分為：土壤腐蝕、細菌腐蝕、雜散電流腐蝕、化學腐蝕等。其中我們最常見了解的就是土壤腐蝕與雜散電流腐蝕等。

土壤腐蝕：在地下土含有固體、液體、氣體三者相結合的物質，水和空氣在土的縫隙中存在，且水中包含一定的鹽分，因此土壤中具有導電性。土壤中含有多種化學物質且存在不均勻，再加上金屬中自身存在的電化學，這樣就造成了土壤會腐蝕金屬的基本條件。只要能影響土壤中存在的電阻力加上各多種土壤中的物理物質，都可以直接或者間接的改變土壤中的腐蝕性。

雜散電流腐蝕：第一、雜散電流時來自于生活及生產中的直流電直接供應加上使用各種設備接地等。電流傳送中被外界影響引起的電化學導致了對管道的腐蝕性，這是雜散電流腐蝕。第二、因為一部分管道的質量差，防腐層差導致管道嚴重的損壞，在這樣的情況下雜散電流和土壤里面的腐蝕物質相結合，加快對管道的腐蝕速度。這就是管道在土壤中，能短時間的損壞的主要原因。

2 保護燃氣管道的常用方法

對于被埋在土中的燃氣管道，由于種種原因在管道的表面都會分為陰極區和陽極區，在同樣的材料下，陽極區的溫度會高于陰極區，因此在陽極區會發生部分的腐蝕。在金屬的表面形成一個外加電流，利用外加電流使金屬的腐蝕都轉移到電子中，使金屬表面形成一種陰極的狀態，形成抗腐蝕保護管道目的的方法，這種方法就是本文中進一步講解的陰極保護。與此同時，陰極保護方法中有被分為：強制電流法、排流保護法、犧牲陽極保護法。

2.1 強制電流法

目前在我國保護管道最主要的形式是使用強制電流法。它是利用向管道輸入方向和大小都不會改變的電流來保護管道，使管道處于電流的陰極從而達到保護的目的。這種保護方法的好處是在輸出電流的時候可以調節，被它保護的范圍大，在工程越大的時候相對于的投資的比列就會越小，而且這種電流不會受到土壤的中電阻的影響與限制。這種電流保護法的缺點是會對附近的金屬建造物進行干擾，因此對于電源外部的維護管理的工作量是非常大的。

2.2 排流保護法

根據使用的范圍與設備的不同，因此這種方法被分為：直接排流、極性排流、強制排流三種。其一、直接排流：適合用在靠近直流電供應的地方，直接用電纜線將管道接到負極的回歸線上去，雖然這種方法簡單并且容易操作，但是它的缺點也不容忽視，在選擇不當的時候，會造成在電流的傳送中加大在外界條件下電流被影響。其二、極性排流：是目前被廣泛使用的一種排流方法。它是利用將電流只往一個方向傳送的二極管的原理，通過二極管將電流中的雜散電流排走，來進行管道保護，控制雜散電流對管道的腐蝕，有效的保護管道。其三、強制排流：通過可以把交流電置換成直流電的設備進行排流，在有雜散電流時利用來可以進行排流保護；在沒有雜散電流的時候，用設備對電流進行保護，使管道處于陰極的保護狀態中。這種保護方法的范圍廣，電壓和電流都可以調整，管道能處于在一直保護的狀態下，結構簡單，不會存在對陰極的干擾。

2.3 犧牲陽極保護法

鎂、鋁、鋅和它們的合金是犧牲陽極材料中最常見、常用的。對于土壤中電阻率高的環境中，鎂合金的陽極開電路位置高，恰巧的的克服了電阻率。鋅合金的優點在于電流效率高、自帶腐蝕不高、可使用時間長、能在帶有電阻率的土壤中使用。鋁的發電量高于鎂和鋅，但是在性能變化莫測不穩定的土壤中，陽極效率不高，因此很少被使用。

因為犧牲陽極保護法的系統中的每個陽極都是獨立工作的，因此要求能夠對被保護一方的提供自然電位、陽極性能、保護電位功能的測試設備。保護測試設備應該具有輔助試片，在保護材質的同時應該也保護試片。

管道中犧牲陽極采用單支或集中的兩種方式來分布。因為管道一般都是在郊外，陰極的保護多數都是采用能調節的外加電流系統來保護管道，犧牲陽極方法只被用來臨時保護。在城市中地鐵，金屬建筑物等都存在很多的雜散電流，使管道被雜散電流腐蝕的情況比較普遍嚴重。雜散電流時非常不穩定的，給排除它帶來了很大的困難，這個時候其他的排流方法就很難有作用。除了陰極的保護作用外，犧牲陽極還具有很好的接地排流的功能性。雖然這種方法使用范圍廣，構造簡單，安全性大，但是保護的距離比較短。我們可以從這個方面來考慮，減少每組陽極的分支數量，來增加組的數量，有利于在陰極保護電流的時候的分配，提高排流的效率。因此在燃氣管道保護中最常用的就是犧牲陽極保護法。

3 結 語

燃氣輸送是保護燃氣管道的工程中一項十分重視的工作。當前管道自身的防腐層加上犧牲陽極保護法的聯合使用是最劃算、最合理、高效率的防腐蝕保護措施。僅僅有防腐層無法保證是在生產、傳送、建造中不受到任何的影響破壞。將管道與存在腐蝕性的環境完全的隔離是不可能做到的。因此要聯合犧牲陽極保護法來維持有效的防腐，利用犧牲陽極中的技術原理與合理的安裝與埋管道的設計工藝，能有效的提高管道的壽命，進一步避免了頻繁的更換埋在地里的管道。提高燃氣在人們生活中的安全性，燃氣公司的經濟效益會明顯的提高。

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