城鎮燃氣管道防腐處理方法研究

摘 ?要：我國城市化進程不斷提速，為了實現節能降耗綠色環保，我國積極對城市能源結構進行調整，現階段城市的能源供應主要以天然氣為主，想要滿足燃氣供應就需要對城市的燃氣管道進行設計，保證燃氣管道可以穩定安全高效的投入使用，燃氣管道運行狀態直接關系到人民的生命財產安全，因此需要在燃氣管道防腐方面格外注意，保證城鎮燃氣管道質量可靠。

關鍵詞：城鎮燃氣管道;防腐;處理方法

引言：

作為清潔能源，近些年天然氣不斷推廣覆蓋已經成為生態建設的主體能源，但是由于長期處于運行狀態很容易出現城鎮燃氣管道腐蝕的現象，因此需要針對性展開城鎮燃氣管道防腐工作，城鎮燃氣管道防腐工作與其他工作不同，需要專業的技術水平來將安全隱患降低到最低，保證天然氣安全穩定運輸，通過養護防腐有效延長燃氣管道的使用壽命。

一、城鎮燃氣管道腐蝕原因及特點分析

城鎮燃氣管道的腐蝕原因主要分為兩種，一種是二氧化碳腐蝕，由于二氧化碳和水以及管道壁的鐵發生反應，進而生成碳氫酸根離子（HCQT）和碳酸根離子（CCV-）離子，這種腐蝕往往關注程度較低，但是二氧化碳腐蝕屬于電化學腐蝕，普遍比酸堿腐蝕更為嚴重，燃氣管道的二氧化碳腐蝕屬于氫去極化腐蝕，一般會對局部造成嚴重腐蝕或者一定區域內均勻腐蝕，主要受產物膜的結構和組成材料以及形態影響，外界的成分溫度和酸堿度也會直接對二氧化碳腐蝕程度造成一定的影響。

另一種屬于硫化氫腐蝕，與二氧化碳腐蝕一樣硫化氫腐蝕也屬于電化學腐蝕，主要會導致燃氣管道壁變薄，嚴重甚至會造成穿孔現象進而導致燃氣泄漏造成嚴重安全事故，主要腐蝕原因是由于硫化氫和水發生反應，電離分解出酸性物質，一般情況下燃氣管道的鼓泡，開裂、碳化物應力腐蝕開裂或者出現階梯裂紋都是由于硫化氫腐蝕的原因[1]。

二、城鎮燃氣管道防腐途徑及方法分析

（一）燃氣管道的材料選擇耐腐蝕性管材

想要燃氣管道具有優質的耐腐蝕性，需要從燃氣管道材料選擇方面著手進行，管道材料直接關系到燃氣管道的質量和使用壽命，耐腐蝕性材料可以有效降低二氧化碳腐蝕和硫化氫腐蝕的程度，提升燃氣管道的穩定性和安全性，由于天然氣的化學成分導致金屬管材使用表現一般，因此一般情況下埋地燃氣管道都是選擇PE樹脂塑料管以及其他非金屬管道，經過實驗我國現階段普遍選擇熱塑性材料聚乙烯來作為燃氣管道用材，相比于其他材料不僅耐腐蝕性強滿足燃氣管道的強度和抗沖擊性要求。

（二）包覆法和非金屬涂層防腐

一般情況下燃氣管道的運行環境都是在地下，地下往往會有很多微生物，且長期受地下水及土壤沖蝕擠壓因此需要格外注意燃氣管道的防腐，一般對燃氣管道外部進行非金屬涂層處理來避免腐蝕現象，或者通過非金屬材料對燃氣管道進行包覆，將燃氣管道與土壤和外部環境進行隔絕以避免燃氣管道腐蝕現象[2]。目前常用的是鋼管3PE防腐技術，3PE是指3層結構聚烯烴涂層（MAPEC）外防腐。

（三）電化學保護方法

電化學保護通常采用兩種方法，即外加電流法陰極保護、犧牲陽極法陰極保護。陰極保護法（外加電流）就是向被保護金屬管道通入一定量的負極直流電，使其對于陽極接地裝置變成一個大陰極，從而免遭腐蝕。利用外部電流來改變腐蝕區域的電位變化，進而降低燃氣管道腐蝕速率，可以有效對燃氣管道腐蝕現象進行控制，現階段燃氣管道的電化學保護法由于一些原因并沒有大范圍實施普及，但是在工業生產環境中需要普遍應用，需要積極對燃氣管道電化學保護進行優化創新和普及以提升利用率。犧牲陽極法 （不外加電源法 ）利用不同金屬間電位差得到防蝕電流的一種方式。在地下金屬管線上接上比其電位低的金屬作陽極，如鋁、鎂、鋅等。隔一定距離用導線連接到管線 （陰極 ）上，在土壤中形成電路，使得腐蝕陽極，管線得到保護，這種方式一般在缺少電源、土壤電阻率低且管道涂層較好的情況下使用。

三、城鎮燃氣管道防腐技術

（一）管道內部非金屬材料或者有機涂層防腐技術

燃氣管道的內部由于長期要通過天然氣因此需要做好防腐處理，現階段我國普遍采用有機涂層的方法來對燃氣管道內部進行防腐，由于燃氣管道與有機涂層契合度較高且可控性加工性能優質，二者相結合不僅可以滿足功能性還能將二者性能最大化發揮，保證燃氣管道高效運行。

（二）陰極保護技術

由于燃氣管道普遍存在電化學腐蝕，可以通過安裝電阻在管道與軌道之間（隨軌道交通敷設的金屬燃氣管），或者通過接地樁來對這些運行過程中產生的電流引導排除，進而有效降低腐蝕程度，或者犧牲陽極保護，來對燃氣管道上泄漏的電流點進行排查，隨后對犧牲陽極進行安裝對陰極施加保護電路，可以有效降低電化學腐蝕現象發生，并針對一些軌道交通或者鐵路、地鐵、馬路等區域進行設計調整，通過管道改道來避免干擾電流對管道造成影響。

（三）室內或者架空燃氣管道技術

現階段燃氣管道普遍都是在地下鋪設，站內管道和家庭燃氣管道則是在室內架空的，室內的燃氣管道也需要針對性進行防腐處理，由于不同家庭的室內環境有一定的差異需要保證定期通風并保證燃氣管道區域干燥，避免潮濕或者濕度過大造成銹蝕的現象，且不同的地區氣候不同，很多時候在南方較為濕潤的氣候，需要針對性將燃氣管道進行架空，并加設管套來提升燃氣管道的防腐蝕能力。

四、城鎮燃氣管道防腐層修復流程

城鎮的燃氣管道防腐修復主要是分為兩方面，分別是燃氣管道外部防腐層修復和燃氣管道內部防腐層修復，具體操作流程如下：

（一）燃氣管道修復流程和材料選擇分析

城鎮燃氣管道的防腐層修復主要分為三個環節，首先對燃氣管道的損壞的防腐層進行清理剔除，保證干凈徹底，隨后需要針對性進行防腐層材料選擇并重新刷涂新的燃氣管道防腐層，一般情況下為了保證原有防腐層清理徹底不影響新的防腐層使用，普遍會借助機械清除或者大型機器進行處理，但是會對燃氣管道造成一定的表層損傷，因此最好選擇高壓水射流清理來降低燃氣管道的表層傷害。

在對燃氣管道進行防腐層材料選擇時，需要保證科學適配靈活，需要對燃氣管道的材料以及燃氣管道表層預處理的技術進行分析，科學選擇防腐材料，現階段選擇燃氣管道的防腐材料主要從預處理技術要求、施工的工程量和技術要求施工便捷程度以及與燃氣管道的匹配性來進行選擇，目前主要有半預制性的冷纏聚乙烯膠帶，這種材料抗腐蝕性高且對施工環境要求較低，技術含量較低且不需要對燃氣管道進行過于復雜的預處理，可控性和適配性都不是傳統的石油瀝青能達到的，整體表現優質。

也有部分燃氣管道選擇冷涂固化防腐層，相比于冷纏聚乙烯膠帶，這種固化防腐層的造價相對較高，且對燃氣管道表層預處理的程度要求較高，因此往往使用于較為特殊的環境，并沒有進行大范圍推廣應用。

（二）燃氣管道的外腐蝕修復

燃氣管道長期埋在地下外表層會受到土壤、水蝕、微生物的破壞，因此需要對燃氣管道的外部管道進行處理，雖然燃氣管道外管道很少出現腐蝕，但是由于沖擊擠壓或者水蝕會逐漸變薄，一般情況下需要周期性對燃氣管道外觀到進行金屬修補劑養護修補，避免發生穿孔泄露等現象，燃氣管道金屬修補劑使用過程中簡單便捷且技術要求較低，目前已經成為燃氣管道外部修補的主要方法之一。

總結：城鎮燃氣管道由于長期深埋地下處于運行狀態，很容易出現腐蝕現象，需要從城鎮燃氣管道腐蝕原因著手分析，明確不同腐蝕的特點針對性進行防腐材料和技術選擇，并科學對城鎮燃氣管道進行腐蝕修復，保證城鎮燃氣管道安全穩定投入使用。

參考文獻

[1] 劉學智，王允玉.城鎮燃氣管道設計及防腐問題處理研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019（14）：68.

[2] 王祥偉，閆亮平.城鎮燃氣管道設計及防腐問題處理[J].企業技術開發，2019，33（20）：22+27.

作者簡介

陳超（1989年11月——），男，漢族，浙江省紹興市人，本科學歷，助理工程師，研究方向：燃氣相關。

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