探析城市燃氣管道防腐設計

杜貞愛

【摘 要】在城市建設和發(fā)展中天然氣占據(jù)著極為重要的位置，天然氣的輸送不僅和人們的生活說息息相關，也對企業(yè)運行和發(fā)展的綜合效益造成了極大的影響。為了把天然氣企業(yè)的社會經濟效益提高并使人們的生活需求得到滿足，我們需要合理設計天然氣管道，增強其防腐能力，確保天然氣運輸?shù)恼Ｐ?。本文主要探討了城市燃氣管道防腐設計，以供參考。

【關鍵詞】燃氣管道;防腐設計;重要性

中圖分類號： TU996.8文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）02-0202-002

燃氣管道在腐蝕方面的問題屬于影響我國城市燃氣正常運輸?shù)闹饕蛩?，其會導致燃氣管道壽命的縮短，嚴重時還會讓管道無法正常使用。因此，為了能夠延長燃氣輸氣管道壽命，并推動我國城市燃氣管道社會與經濟效益的提升，應增強研究防腐設計過程中存在問題的力度，對各類腐蝕類型予以深入的分析，并以實際問題為基礎來探尋解決措施，進而將腐蝕問題扼殺在萌芽的狀態(tài)之中。所以，怎樣有效解決我國城市燃氣管道防腐設計當中的問題，就成為了我國有關部門需要進行深入研究的問題。

1 城市燃氣管道的腐蝕類型

城市燃氣管道在長時間的使用中，在電化學的影響下，而引發(fā)的一種破壞?，F(xiàn)階段，燃氣管道的腐蝕現(xiàn)象多種多樣，我們立足于不同情況其劃分的方式也有所不同。針對金屬腐蝕的不同性質，我們可以將其分為電化學腐蝕和化學腐蝕。若是根據(jù)腐蝕部位展開劃分，有可以分為內部腐蝕和外壁腐蝕兩類。

1.1 內部腐蝕

內壁腐蝕主要在燃氣的運輸過程中發(fā)生，天然氣中會含有一些水分，在內壁上促使親水膜形成，從而發(fā)生電化學腐蝕;天然氣中含有硫化氫、氧、二氧化碳等化學物質，會腐蝕管道內壁。當這些物質直接接觸管道中的金屬時，會引發(fā)化學反應的產生，形成化學原電池不斷腐蝕內壁;除此之外，天然氣本身也含有腐蝕金屬內壁的化學物質，會促使腐蝕程度的不斷加重。

1.2 外壁腐蝕

外壁腐蝕通常出現(xiàn)在架空或埋地鋼管的過程中，其中埋地鋼管能夠氛圍均勻與局部腐蝕兩類，但一般均表現(xiàn)為局部腐蝕，其屬于腐蝕危害最為嚴重的一種類型[1]。同時，燃氣管道再被腐蝕時會產生化學溶解的情況，若電池被腐蝕，那么就會使得燃氣管道當中銹被在腐蝕的影響而空洞。

2 城市燃氣管道防腐設計的重要性

把燃氣管道腐蝕設計做好可以使安全事故的發(fā)生得到有效預防，保障人民的生命和財產安全。燃氣管道腐蝕設計能夠讓燃氣公司在對管道進行維護的過程中能夠有據(jù)可依，進而提升管道檢測工作的有效性，并第一時間修復出現(xiàn)的燃氣管道腐蝕情況，防止更大的災害發(fā)生，使人身和財產安全得到哦有效保證。燃氣泄漏會嚴重污染環(huán)境，尤其是遇到火源引發(fā)火災爆炸事故，勢必會污染空氣。與長輸天然氣管道相比之下，城市燃氣管道腐蝕模型存在著獨特的特征，所以需通過科學的采樣并結合城市燃氣管道特征，來構建科學與精確的城市燃氣管道腐蝕設計體系。其次，就城市燃氣管道而言，需進行多點采樣，以此來確保科學的完整性，學習國內外先進的安全評估經驗，制定出檢驗設計標準，進而構建出與國內城市燃氣管道相符的腐蝕設計體系[2]。另外，城市燃氣管道大多都在土壤當中，這一環(huán)境極易出現(xiàn)腐蝕的情況，進而影響防腐層所具備的防護效果，增快防腐層老化速度，將管道的腐蝕周期縮短。在評估燃氣管道的腐蝕周期時，不僅要考慮燃氣管道，還需重視環(huán)境對管道腐蝕產生的影響，特別是城市燃氣管道，其在防腐層方面存在著許多缺陷，在陰極保護方面十分的不正常，環(huán)境腐蝕極其明顯。

3 燃氣管道腐蝕的原因

在埋設管道的時候，周圍環(huán)境中會有一些石塊留下，這些石塊會擦破管道外壁，在管道回填的時候沒有第一時間將廢棄石料清除干凈，導致膠帶破損處容易出現(xiàn)腐蝕穿孔的現(xiàn)象;管道底漆的質量因為品種或廠家的不同或有區(qū)別產生，操作技術、天氣和施工環(huán)境等都會對管道底漆的質量造成影響;在鋪設管道的時候，就三通、焊口、法蘭等安裝和國家標準不相符，管道表面浮銹導致底漆和管道壁不能緊密連接咋一起，陰雨季節(jié)中出現(xiàn)的浮銹都會導致一些管道壁沒有刷到相應的防腐材料，進而在壁表層出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象;在使用防腐材料商，基帶材料具有較高的硬度，膠層因為很薄會有卷邊出現(xiàn)，當和地下水相接觸的時候，水分會滲透到管道表面，致使腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;除此之外，缺乏嚴格的防腐規(guī)范和檢驗，并未有效維護和管理燃氣管道等，這也是造成城市燃氣管道發(fā)生腐蝕的重要原因。

4 城市燃氣管道的防腐設計研究

4.1 燃氣管道內壁防腐設計

4.1.1 凈化燃氣

為了能夠將燃氣管道內部腐蝕問題徹底解決，最為重要的是要對輸送的燃氣增強凈化處理強度[3]。由于燃氣當中必然會摻雜著部分腐蝕性物質，它們在和內壁進行接觸之后就會出現(xiàn)化學反應，進而腐蝕管壁。所以，應重視對燃氣的凈化，以此來促進燃氣管道使用壽命的延長。除此之外，在對燃氣管道進行設計的過程中，可以將適量的環(huán)氧樹脂涂在管道內壁，以免腐蝕燃氣管道內壁。

4.1.2 運用耐腐蝕管材

燃氣管道材料的選擇和管道腐蝕強度息息相關，同時管道材料和管道質量存在著緊密的聯(lián)系，所以在對燃氣管道進行設計的過程中紅，使用抗腐蝕性材料高的管道能夠提升管道所具備的防腐蝕性，促使管道使用期限的延長。現(xiàn)階段，塑料管、玻璃鋼管、鑄鐵管和其他非金屬管道是燃氣管道中經常用到的抗腐蝕性管道材料，而現(xiàn)階段聚乙烯管道的應用極為廣泛，其屬于熱塑性管道材料。和其它金屬管道材料相比之下，聚乙烯材料在抗沖擊性以及剛度等方面極強，并且還擁有由于其它金屬材料的耐腐蝕性。

4.2 燃氣管道外壁防腐設計

4.2.1 防腐隔絕絕緣法

此方法在城市沿線以及小區(qū)燃氣管道防腐處理當中應用十分的廣泛，其實質為通過玻璃步、石油以及瀝青等相關物質來將管道土壁以及土壤隔開，避免管道出現(xiàn)電化學腐蝕，以及對管道周邊土壤環(huán)境的污染。當前，我國在燃氣管道防腐工作當中較為常用的防腐涂層主要分為三類，即納米改性材料涂層、無機非金屬防腐層、液態(tài)聚氨酯防腐涂料（PU），最后一種屬于當前國際中管道外防腐層修復的主要材料。

防腐涂層需要具備電絕緣線、較好的機械強度、一定的耐陰極剝離強度、穩(wěn)定性、涂層在破損之后容易進行修復的特點。當前，我國在燃氣管道防腐隔絕技術方面已較為先進，其屬于將熔融環(huán)氧粉末涂料作為基礎，再在防腐層涂上擁有極佳性能的符合覆蓋層。就我國任期管道而言，需在涂覆之前進行表面預處理，讀高溫素燒法進行改進利用將銹徹底清除，并促進管道表現(xiàn)粗糙度的全面提高，將涂層的粘結力增強，有效預防管道剝裂。

4.2.2 電保護法

電保護法主要有三類，即排流保護法、犧牲陰極保護法、陰極保護法。現(xiàn)階段陰極保護法是極為常用的一種方法。立足于電化學腐蝕的原理，在腐蝕電池中陽極受到腐蝕而發(fā)生損壞，而陰極則完好無損，借助外加的直流電源，一般是陰極保護站產生的直流電源，致使鋼管對土壤陳勝負電位的保護法，也被叫作陰極保護法。陰極保護站直流電源的正極和接地陽極連在一起，負極和被保護的管道連在一起，外加電流從電源正極通過導線向接地陽極流入，直流電從接地陽極通過土壤向被保護的管道流入，再由管道通過導線流回負極。進而導致整個被保護的管道變成陰極，而和接地陽極變成腐蝕電池，導致接地陽極的廢舊鋼材總是受到腐蝕。

一個陰極保護站的保護半徑在15～20千米左右，兩個保護站之間的保護距離在40～60千米左右[4]。當受保護的管道和其他多選金屬管道或構筑物距離較近的時候，必須將陰極保護站的雜散電流對其產生的影響考慮到，當這種影響超出規(guī)定標準的時候，就應對燃氣管道和他們共同的電保護措施考慮到。因為城市的接到或街區(qū)庭院中具有很多的地下金屬管道和構筑物，為了防止相互影響，在城市燃氣管網(wǎng)中很少應用電保護法，而只運用絕緣層防腐法，但在城市郊區(qū)的人氣管道或長輸管線上，經常同時運用電保護法和絕緣層防腐法，以將取長補短的防腐效果順利實現(xiàn)。

4.2.3 涂層保護設計

在城市燃氣管道運輸、較長運輸線以及石油鉆采上涂層保護的運用極為廣泛，根據(jù)噴涂的部位可以分為內、外涂層兩類[5]。在燃氣管道中通常運用的是內涂層保護，主要是為了將輸差減少。內涂層的性能要求主要有：強大度、耐磨、光滑，可以將一定程度的磨損承受住，具有較好的附著力，可以確保天然氣運輸、管道清理中耐熱、不脫落等。例如，某城市在燃氣管道涂層保護操作的過程中，運用先內層、后外層的保護法，由于外層的溫度需要超過200℃，選擇這種方法使涂層可以將短時間的高溫承受住。

結語：在我國燃氣發(fā)展的過程中管道的腐蝕問題始終是一個極為關鍵的問題，每年因為燃氣管道的腐蝕導致的經濟損失極為巨大，并對正常的生產生活造成了嚴重影響。在我國城市化進程的不斷加快下，顯著增加了燃氣的需求量，同時也會增加燃氣管道的鋪設長度。燃氣屬于能夠推動社會積極發(fā)展的主要能源，其為生產生活提供了許多的便捷之處，因此燃氣管道腐蝕問題被人們所重視，在對城市燃氣管道予以設計的過程中，需對防腐措施予以合理的運用，這樣除了能夠確保燃氣運輸質量之外，還能夠確保燃氣的正常輸送，并避免燃氣泄露而對環(huán)境造成污染，推動城市能源利用率的提高，對城市環(huán)境予以改善，促進城市更好地統(tǒng)籌規(guī)劃。因此，我們應結合實際情況對燃氣管道的腐蝕問題進行分析，并運用合理的方法，對合理的防腐措施進行科學設計和采用，這樣可以使燃氣管道的使用壽命延長，從而將能源的利用率提高并讓城市環(huán)境得到改善，為國家創(chuàng)造更加理想的社會效益和經濟效益。

【參考文獻】

[1]王龍.淺析城鎮(zhèn)燃氣管道設計及防腐問題處理[J].科技展望，2017，27（22）.

[2]陳立可.城市燃氣管道防腐設計的研究[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（7）：115-116.

[3]潘顏.城市燃氣管道設計若干問題的探討[J].環(huán)球市場， 2017（9）.

[4]楊陽，徐凡.城市燃氣管道的腐蝕與防護問題探討[J].住宅與房地產，2017（23）：138.

[5]張艾麗.城鎮(zhèn)燃氣管道安全風險防范技術探討[J].智能城市，2017（07）：125.