基于城市燃氣管道防腐設計的研究

王有之

摘 ?要：作為城市發展的重要燃氣資源，天然氣的正常輸送是保障社會效益和企業經濟效益的關鍵。為保證燃氣資源的輸送質量，必須采取有效措施控制燃氣管道的腐蝕，盡可能減少燃氣輸送安全事故，降低管道輸送成本，提高燃氣輸送的安全性。主要深入探究了城市燃氣管道防腐設計的相關內容。

關鍵詞：城市燃氣管道;防腐設計;電保護法;排流保護法

中圖分類號：TU996.8 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.086

隨著城市化建設步伐的不斷加快，我國地下管道建設種類和數量在逐步增加，許多埋在地下的管道在長期使用過程中由于受到外部土壤與內部介質的作用，難免出現一定的腐蝕情況。城市燃氣管道經過長期使用，必然會受到腐蝕，對此，人們會進行非計劃性的更換和檢修，但這不僅會影響其正常使用，還會污染環境，降低經濟效益。為此，我們必須重視城市燃氣管道的防腐設計，采取有效措施控制管道腐蝕。

1 ?城市燃氣管道的防腐設計研究

1.1 ?燃氣管道內壁防腐設計

1.1.1 ?凈化燃氣

要想從根本上解決燃氣管道的內壁腐蝕問題，關鍵是要對輸送的燃氣進行一定程度的凈化處理。由于燃氣中或多或少會含有一些腐蝕性物質，當這些腐蝕性物質與燃氣管道內壁接觸后會發生化學反應，腐蝕管壁。因此，必須要重視燃氣的凈化，盡可能延長燃氣管道的使用壽命。此外，在設計燃氣管道時，可在管道內壁涂上適量環氧樹脂，防止燃氣管道內壁被腐蝕。

1.1.2 ?采用耐腐蝕管材

燃氣管道材料的選擇是決定管道腐蝕強度的關鍵因素，再加上管道材料是決定管道質量的直接因素，因此，在設計燃氣管道時，采用抗腐蝕性較強的材料可顯著提高管道的防腐蝕性，延長管道使用期限。目前，燃氣管道最常用的抗腐蝕性管道材料有鑄鐵管、玻璃鋼管、塑料管及其他非金屬管道，而當前應用最廣泛的是聚乙烯管道，這是一種熱塑性管道材料。與其他金屬管道材料相比，聚乙烯材料不僅具有較強的剛度、強度與抗沖擊性能，還比其他金屬材料更耐腐蝕。

1.2 ?燃氣管道外壁防腐設計

目前，我國燃氣管道常用的外壁防腐設計方法主要有四種，即防腐隔絕絕緣法、電保護法、非金屬涂層和包覆層法以及排流保護法。

1.2.1 ?防腐隔絕絕緣法

該方法主要應用于城市區沿線和小區的城市燃氣管道的防腐處理，其實質是利用石油、瀝青、玻璃布等物質將土壤與管道外壁隔絕開，盡可能避免管道發生電化學腐蝕、管道周邊土壤環境被污染。目前，我國燃氣管道防腐工作中常采用的防腐涂層有液態聚氨酯防腐涂料（PU）、無機非金屬防腐層和納米改性材料涂層，其中，PU已成為當前國際上管道外防腐層修復的主要材料。

防腐涂層需具有以下特點：①具有電絕緣性;②具備一定的耐陰極剝離強度;③具有較好的機械強度;④較穩定;⑤涂層破損后要容易修補。當前，我國已有先進的燃氣管道防腐隔絕技術，它是一類以熔融環氧粉末涂料為基礎，再涂上一層性能很好的防腐層組成的復合覆蓋層。我國燃氣管道涂敷前表面預處理工藝改進利用高溫素燒法徹底除銹，并全面提高管道表面的粗糙度，增強涂層的黏結力，有效防止管道剝裂。

1.2.2 ?電保護法

電保護法常用于小型城市燃氣管網的防護或是處于低土壤電阻環境中的城市燃氣管道的防腐處理，其化學實質是利用電化學或外加電源的方式來避免燃氣管壁的腐蝕。電保護法主要有兩種形式，即電源陰極保護法和犧牲陽極保護法。

1.2.2.1 ?電源陰極保護法

電源陰極保護法的實質是利用管道外部的直流電來獲取陰極極化電流，以防止管道被腐蝕，其特點是必須要設置直流電源和輔助陽極接地裝置，它不受管道沿線地形的限制，可廣泛應用于城市燃氣管道防腐設計中。

1.2.2.2 ?犧牲陽極保護法

犧牲陽極保護法是指將保護的金屬管道與負數電位金屬連接起來，并將兩者置于同一電解質中，讓電子可以從負數電位金屬中轉移到被保護的金屬管道中。這樣一來，被保護的金屬管道就會一直處于負電且相同的電位條件下。這種方法的特點是不需外加直流電，且有色金屬不干擾附近的金屬設施。

1.2.3 ?非金屬涂層和包覆層法

事實上，燃氣管道都是在地下埋設的，所以它與土壤接觸時間很長。由于土壤中含有許多微生物，這些微生物難免會對管道產生一定程度的腐蝕，加上土壤環境適宜，會為電化學反應提供眾多條件，所以燃氣金屬管道會被腐蝕。為有效解決這一問題，常用的防腐措施是在管道外壁鋪設一層非金屬涂層，并對其進行包覆，隔絕燃氣管道與土壤的直接接觸，有效防止燃氣管道被腐蝕。

1.2.4 ?排流保護法

排流保護法，顧名思義，就是通過導線引流的方式集聚土壤中的雜散電流，并將其當作燃氣管道的保護，隔絕土壤與燃氣管道，有效防止燃氣管道被腐蝕。

2 ?結束語

作為一種推動社會發展的重要新能源，燃氣給我們的生活、生產帶來了許多便利，而燃氣管道的腐蝕問題也得到越來越多人的重視。在設計城市燃氣管道時，采取有效的防腐措施，不僅可以保證燃氣運輸質量，確保燃氣的正常輸送，更能有效避免燃氣泄漏造成的環境污染，提升城市能源利用率，改善城市環境，為城市的統籌規劃奠定良好的基礎。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕