金屬管道的腐蝕及防腐對策

周學平

（建德市工業技術學校，浙江 建德 311612）

如今隨著城市化進程的加快，城市中的建筑越來越多，城市中的人口也飛速增長，因此城市也越來越擁擠，為了使城市中環境更加整潔，而不得不將有關于人們生活所必需的能源輸送管道全都埋設在地下，因此這便使得城市地表下也越來越擁擠，且由于鋪設的管道過多導致城市地下環境極其復雜，并且會發生金屬管道的腐蝕，這不僅給市政規劃帶來難題，也使得維修工作也很難進行，因此就要求在管道鋪設前必須做到所鋪設管道的放破裂防腐措施。

1 金屬管道腐蝕原因

城市地下埋設的化工金屬管道與長距離輸送管道所處的環境不同，長距離管道架設地點多數是在開闊地帶，并且為了方便觀察油、天然氣的輸送情況，以及便于維修管道。但城市地下化工金屬管道的環境較為極端，不僅陰暗濕冷，且地下所布設的管道錯綜復雜，各管道之間還可能互相干擾，使得城市地下的化工金屬管道極容易被腐蝕，下面，將針對發生的管道腐蝕情況進行分類，并分析其腐蝕原因。

（1）土壤腐蝕。城市地下布設的管道通常有兩層管道壁，及內壁和外壁，因此先從管道外壁進行分析。最常見的腐蝕情況便是土壤對管道外壁的腐蝕，土壤中所含的物質較為復雜，既包含了酸和堿，還有鹽類等，并且城市地下的土壤較為陰冷，因此還包含了大量的水分，當酸、堿、鹽等物質與水交雜在一起后，便形成多種電解質，除此之外，金屬管道的材料多使用金屬制成，雖然管道外壁之外還包裹了一層泡沫墊，但是這層泡沫墊只是保證運輸途中管道不會發生磨損，而不能保證管道埋設在地下后不會磨損，因此在管道埋設在地下前，便已經將表面的泡沫磨損掉，當管道進入地表下后，便與土壤經過近距離接觸后發生化學反應，從而使金屬管道被腐蝕。

（2）雜散電流腐蝕。我們所處的生活環境中無處沒有電的存在，比如脫毛衣、梳頭所產生的靜電等，在城市地表下也是如此，地表下土壤中的電以雜散的形式存在。在埋設管道時，施工方會針對雜散電流進行防止，以避免金屬管道因為雜散電流流入而發生化學反應，從而被腐蝕。但是絕緣膠套在布設時也會發生刮蹭的現象，從而導致漏電的情況發生，其次，即使絕緣膠套盡管在埋設到地下的過程中沒有發生刮蹭導致漏電的現象，但絕緣膠套也會被腐蝕，最終導致金屬管帶被腐蝕。

（3）微生物腐蝕。土壤并不是一個無菌環境，并且土壤中所包含的各種菌類及微生物也非常多，尤其是以硫酸鹽為首的微生物，不僅侵蝕腐蝕著管道的保護套，還腐蝕著管道的絕緣層。

（4）酸雨及氧氣腐蝕。雖然我國的城市管道都埋設在地下，不會暴露在地表上與空氣和水直接接觸，但是地表并不是完全隔離層，管道所處的階層仍然會有空氣進入，并且在下雨后，同樣會有雨水滲入地表下，尤其是在管道所處的土壤位置，有時由于涉及失誤，會使管道處于地下積水階段，從而使管道浸泡在含水量極高的土壤中。其次環境惡化的城市下雨時，時常會降硫酸酸雨、碳酸酸雨等，再當雨水滲入到地表下，便發生酸雨對金屬管道的腐蝕情況，而空氣中的氧氣還會加速金屬管道的氧化反應，從而加快金屬管道的腐蝕情況。

（5）管道間的腐蝕。除了以上所發生的腐蝕情況類型外，還會由于管道布設的過于密集而發生腐蝕現象。雖然各個金屬管道之間并不會發生化學反應，但是當各金屬管道在布設時發生失誤，相互之間存在接觸面積后，再加上土壤中的水分及化學物質，便導致管道之間會發生腐蝕現象。其次，各管道間由于距離過近，當一條管道發生磨損泄露時，便會波及到其他管道，從而發生腐蝕現象。

（6）金屬管道材料因素。為了保證布設在地下的管道，抗磨損能力以及抗壓能力，現階段所采用的制作管道的材料都是金屬材料，但是金屬材料在解決以上問題的同時，卻面臨著比其他材料被腐蝕快的影響。由于各廠商對金屬材料的制作工序以及制作標準不同，管道設計和制作技巧較為落后的工廠所生產出的管道也比優質的管道差，并且由于表面粗糙，當埋設在土壤中，積累一定的泥污后變化發生鈍化，從而使得管道被腐蝕。

2 金屬管道防腐蝕措施

在對化工金屬管道腐蝕的原因及類型分析完后，我們可以對不同的管道腐蝕類型制定防腐措施，從而減慢管道的腐蝕速度以及被腐蝕的程度。下面，將探討一些幾點金屬管道防腐蝕措施。

（1）涂油防腐蝕。在以往的防腐蝕措施中，經常對管道的外壁表面涂刷油漆，從而隔絕管道與空氣之間的直接接觸，來進行防腐。盡管這一方法在長距離輸送管道中比較常用，但是當金屬管道埋設在地表下的土壤中后，由于地表下的環境情況比較復雜，不只是空氣和水分會導致金屬管道被腐蝕，在以上的分析中還提到了微生物腐蝕，因此涂油漆的防腐蝕措施便不會發生作用，因此這一方法也逐漸被淘汰。

（2）瀝青防腐蝕措施。這一方法的防腐措施與涂油的防腐措施屬于同一種類型，也是比較傳統的一種防腐蝕措施。瀝青防腐蝕措施先是由上世紀前蘇聯人所使用，使用這一方法后，管道的防腐能力確實有所增強，但是當我國在金屬管道使用這一防腐蝕方法時，所起到的效果卻不如前蘇聯人所使用的效果，其原因是前蘇聯地理環境較為寒冷，并且十分干燥，而我國的實際環境并不如前蘇聯寒冷，同時在我國沿海地區還伴隨著鹽和濕度的增加，而瀝青防腐措施的老化速度也因此加快，其防水性能也隨之降低，在高溫下甚至會融化，從而導致防腐蝕措施失敗。

（3）聚乙烯膠帶防腐層。聚乙烯是由乙烯經過聚合而成的一種熱塑性樹脂，并且聚乙烯無毒無味，其外表形似蠟燭，具有良好的耐低溫性能，因此化學性質較為穩定。除此之外，聚乙烯的一大優勢便是這種材料制成的防腐蝕層抗酸堿度高，并且聚乙烯絕緣性能也很好，這使得當使用聚乙烯膠帶纏繞管道形成的抗腐蝕層不會因為土壤種的分散電流而被發生電解，并且其防腐層厚度為0.7mm，而加強級的防腐層厚度更是增加到1.4mm。在分析完其優點后，我們再對其缺點進行分析，聚乙烯的缺點便是延展性差，如果將其制成專門的形狀來套用在金屬管道上需要極其復雜的工序，因此現階段只能用聚乙烯膠帶對金屬管道進行包裹后形成抗腐蝕層，但是這一方法所要消耗的費用較大，并且在聚乙烯膠帶解卷時須在5℃以上，雖然經過檢驗表明防腐層施工可以在-30℃，但必須保證要在解卷溫度內，除此之外每18-20㎡管道就需要1L底漆，因此對于大面積的金屬管道布設來說不太實際。

（4）環氧煤瀝青防腐蝕層。環氧煤瀝青防腐蝕層大多數是采用低分子樹脂為主要原料，為了增加其附著性通常加入云母粉。這一技術方法最早是使用在工廠的石化、電力、冶金等防腐工程中，由于其防腐蝕性能較好，因此被逐漸投入到化工金屬管道的防腐蝕工作中，如果用于金屬管道防腐層，則厚度為0.4-0.5mm，并且環氧煤瀝青防腐層的沖擊強度為40kg，有效儲存期也較長，為12個月。但是這一材料的生產污染比較大，且在使用時所需要的環境條件以及施工步驟比較復雜，從而降低了管道布設的工作效率。

（5）熔結環氧粉末防腐層。熔結環氧粉末是一種以空氣為主體進行輸送和分散的固體防腐材料，由于其防腐蝕性能顯著，近年來我國開始嘗試使用這一材料來充當金屬管道防腐蝕層，溶解環氧粉末防腐層的厚度在0.3-0.4mm，雖然相較于以上兩種防腐層較薄，但是加強級的溶解環氧粉末防腐層厚度為0.4-0.5mm，并且用量較少，僅為0.42-0.56kg/㎡。熔結環氧粉末與環氧煤瀝青涂層相比更加簡便，并且其生成無毒、無污染，比較符合當下的綠色環保理念，同時將材料涂散再管道上的固話速度較快，因此在降低其生產成本的同時，開始逐漸使用這一材料取代傳統的材料作為防腐蝕層。

3 結語

隨著城市化進程加快，為了方面我國城市的建設工作，并且減少城市中生活管道的占用面積，美化城市環境，不得不將各個管道埋設到地下中，這一市政規劃工作雖然使城市得到了美觀，但是也為管道布設，管道防腐工作加大了難題。因此，隨著科學技術水平的發展，應該加大對管道防腐蝕措施的研究力度，從而使這項民生工程取得突破。