中石油管道有限责任公司西气东输分公司 浙江杭州 310000
摘要：由于城市管道埋设的复杂性，因此一旦产生腐蚀，将可能引起泄露，进而引发一系列事故，造成严重的社会影响和经济损失。因此需要加强对城市燃气管道的重视度，并采取相应的防治措施来加以防治。
关键词：城市天然气；管道腐蚀；原因；改进措施
引言：随着人们生活水平的不断提高，对于能源的需求缺口越来越大，天然气管道的防腐蚀和后续问题也变得越多。因此本文对天然气输送管道实施全面分析和研究，并对天然气管道产生腐蚀的原因实施分析，提出防腐措施，有效提高管道的寿命，进而提高社会效益和经济效益。同时我们需要认识处理天然气管道腐蚀问题是全社会需要共同关注的问题，需要相关部门加强重视。
1 城市天然气管道腐蚀的原因分析
城市天然气管道中的腐蚀问题是世界范围内的常见问题。天然气管道腐蚀的原因很多，主要是空气和细菌腐蚀，管道和土壤腐蚀。
1.1空气和细菌腐蚀
天然气管道在空气中氧气和酸性污染物的作用下产生腐蚀，由于天然气的主要构成物质是金属，因此长期暴露在空气中，容易受到腐蚀，进而对管道的使用寿命产生影响。城市天然气管道的腐蚀主要包括大气腐蚀、潮湿大气腐蚀和可见液膜下的大气腐蚀。除此之外，还包括腐蚀性细菌造成的腐蚀或者好养细菌造成的腐蚀。
1.2管道和土壤腐蚀
城市天然气的腐蚀主要包括内壁腐蚀和外壁腐蚀两个部分，内壁腐蚀主要是指管道和空气中的氧气和二氧化碳之间的相互作用产生的腐蚀，这部分腐蚀会对管道的使用寿命产生影响。因此要想控制腐蚀需要将空气中的杂质控制在标准范围内。或者在天然气管道的内壁涂上一些抗氧化物质，有效抵抗腐蚀，天然气外壁产生的腐蚀主要是管道长期暴露在空气中造成的，针对这种情况需要在管道的外壁涂上一层抗腐蚀的物质。最后，埋在土壤中的管道也可能遭到腐蚀，这部分腐蚀称之为土壤腐蚀，产生的主要原因是土壤中的物质和天然气管道相互作用产生的，天然气管道会腐蚀变薄，增加天然气输送的安全风险。
（1）影响腐蚀过程的因素。
a.钢管本身质地的不均匀性。由于钢管自身的缺陷，如晶格的缺陷及含有杂质，金属受冷热加工而变形，产生内应力，特别是钢管表面粗糙度不同而形成钢管本身的不均匀性，使一部分金属在土壤中容易电离，带正电的铁离子离开钢管进入土壤，在这部分管道上电子越来越过剩，另一部分管道上的铁离子不易电离，这样一来就产生了电位差，从而产生腐蚀。
b.土壤物理化学性质的不均匀性漫流的电流。由于土壤透气性、含水量和含盐量等的不均匀性，使埋地钢管本身质地均匀也会产生电位差而形成浓差腐蚀电池，从而产生腐蚀。土壤的透气性取决于土壤的结构、孔隙、含水量等因素。透气性差的地方所埋钢管会成为阳极，容易受到腐蚀。 c.杂散电流的腐蚀。即大地中杂散电流的腐蚀，是指这些外界电流作用在钢管上引起的腐蚀。由于外界各种电气设备的漏电与接地，在土壤中形成杂散电流，其中对钢管危害最大的是直流电。
1.3金属材料因素
材料的物理性质将会受到严重影响。由于金属的化学性质特殊，因此和水中离子结合的可能性较低，因此自身抵抗外界腐蚀的能力就越强。如果将材料中加入一定量的金属元素。它将构成一次电池，这将导致腐蚀速率的增加。因此，在选择管道材料时，应尽可能使用单一合金。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，金属管的表面形态也会影响管道的腐蚀效果。表面越粗糙，越容易腐蚀，因为粗糙表面由于某些污垢的积聚而产生钝化膜并且极易受损。
2 城市天然气管道腐蚀防治的方法探讨
（1）外部防腐措施
涂上保护层。通过在天然气管道的外部涂上保护层能够有效提高管道天然气的防腐蚀效果，主要是通过隔绝天然气管道和空气的接触来实现防腐蚀的目的。
在实际加工中，需要注意以下几点：首先需要保证管道的物理性能满足要求，不论是在冬季还是夏季施工，天然气管道的外部都可能产生剥离。其次由于防腐层具有很强的耐腐蚀性，可以抵抗酸和大气等物质的腐蚀。附着力强，可以很好地粘附在管壁外面。目前主要采用缓蚀剂来防腐，通过物理或者化学方式来管壁起到一定的保护作用。三层PE防腐层，双层环氧粉末防腐层，煤焦油搪瓷防腐层，石油沥青防腐层等等一些研究人员发现选择腐蚀抑制剂以匹配表面活性剂和不同性质的缓蚀剂，模拟天然气输送，并进行静态和动态测试。发现缓蚀剂可以减少添加缓蚀剂后的腐蚀抑制。速率为75％，大大提高了管道的防腐效果。
（2）蓬杆保护方法。
目前，通常使用天然气管道阴极保护措施来提高天然气管道的防腐能力。在管道的施工过程中，阴极保护措施是常见的一种防腐措施，能够有效防止电介质中金属的腐蚀。该方法的最大优点是不需要在管道中施加外加电流，操作更简单，更方便。在保护过程中，应考虑成本，在质量保证的条件下，应选择最佳保护方案以降低保护成本。
（3）改善金属的性质
由于天然气管道的使用环境不一，因此在不同的环境中需要选择不同的材料。或者在天然气管道中加入金属元素也是常用的处理方式之一。例如，提升金属。钢的防腐蚀效果可以添加镍。
（4）改善环境
通过提高管道周围的环境能够有效保证天然气管道的正常使用，例如：采取措施来控制天然气管道周围环境的温度和湿度，或者严格控制介质的浓度。降低介质中的氧含量都可以具有许多处理效果。
（5）杂散电流排水保护方法
如果管道和高压输电线路之间的水平距离平行，管道将会受到严重影响，进而增加了管道的腐蚀速率，因此在铺设天然气管道的过程中，应远离直流和交流的干扰源。排水保护方法是指根据在受干扰的阳极区域中是否存在正极性或负极性交替来选择排水模式，并且在交流条件下使用极性排水，并且在电流不变时使用DC放电。当管道埋设时，根据实际试验情况，选择适当的防护措施，达到抗干扰和排水的目的。
3 城市天然气管道腐蚀防治改进措施探讨
目前，对我国管道防腐蚀技术实施分析不难看出，我国城市天然气管道防腐蚀技术还存在很大的进步空间。
3.1积极开发管道防腐材料
虽然纵观我国的管道防腐蚀技术已经取得了较大的发展，但是仍然存在技术缺陷，在防腐过程中经常会出现一些问题。因此，必须加大对管道防腐材料的研究，借鉴国家先进技术，结合国内情况，适用于生产实践，生产出优质材料，更好地保护管道腐蚀。
3.2积极改进腐蚀管道的定位技术
要测量天然气管道的腐蚀程度，建立一套完善的防腐蚀管理措施和系统来加强对管道腐蚀的管理，快速定位腐蚀部位，有效地找出天然气管道的安全性，消除安全隐患。目前，就我国的管道防腐蚀技术发展来看，我国的管道防腐蚀技术和发达国家还存在一定的发展差距。通过在管道防腐蚀中加入特定的技术能够有效缩短和国外发达国家之间的差距，提高我国管道腐蚀检测的强度。
3.3确保阴极就位
为了防止管道出现化学反应，需要采取措施来保护阴极，尤其是保护阴极的关键参数，由于保护电流和保护电位是保护阴极的关键，保护电位能够有效阻断其腐蚀，因此只有真正把握好阴极的关键参数，才能确保阴极保护，保证管道的保护。
结语
综上所述，天然气是城市能源的主要供应方式，因此加强对城市天然气管道的研究，并采取相应的 措施来加以解决对于保证天然气的正常运输和供应有着十分重要的意义。就我国目前来看，结合国外发达国家防腐技术取得的成就对我国目前的天然气管道进行改造，保证我国天然气的正常供应。
参考文献
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[3]高琨.城市埋地钢质燃气管道腐蚀成因分析及防护措施[J].应用能源技术，2016（12）：38-40.
论文作者:俞勇,张佳鸿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/20
标签：管道论文; 天然气论文; 土壤论文; 阴极论文; 城市论文; 电流论文; 防腐蚀论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;