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摘要：城市天然气输送管道在长期输送的过程中极容易出现腐蚀现象，影响到燃气的运输质量，浪费了资源，管道的功能也无法正常的发挥。为了保证天然气管道的使用质量，提高管道的综合效益，我们需要从根本出发，通过合理的设计来避免腐蚀问题的发生。本文主要分析了国内城市燃气管道的腐蚀现状，探讨了几种主要的腐蚀类型，并分析了引起腐蚀的主要原因，最后探讨了怎样有效的开展燃气管道防腐设计。
关键词：燃气；管道；防腐；设计
1国内城市燃气管道存在的问题
随着城市化进程的加快以及经济的快速发展，地下管道的种类和数量越来越多。许多埋藏在地下的管道由于长时期都受到外部土壤与内部介质的作用，都出现了或多或少的腐蚀现象，给我国造成了巨大的经济损失。由于燃气管道的腐蚀，还会导致这些管道需要进行非计划性的更换、检修，甚至停产，给国家和企业都带来了直接或者间接的经济损失。当城市燃气管道因为腐蚀穿孔而出现了漏气现象时，不仅会污染环境，更严重时还会引起爆炸和火灾，会给我国的人民带来生命和财产的损失。所以，燃气管道所造成的腐蚀危害，并不仅仅是指经济上的损失，这是一个非常严重的社会问题，相关部门应该高度重视，并做好有效的控制措施。
2城市燃气管道的腐蚀类型
腐蚀是金属在周围物质的化学。电化学作用下所引起的一种破坏。金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。输送燃气的钢管按其腐蚀部位的不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。
2.1内壁腐蚀
水在管道内壁生成一层亲水膜，形成了原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。由于输送的燃气中可能含有硫化氢。二氧化碳.氧.硫化物或其它腐蚀性化合物直接和金属起作用，引起化学腐蚀。内壁防腐的根本措施是将燃气净化，使其杂质含量达到允许值以下。还可以在管道内用合成树脂或环氧树脂等作内涂层，可防止管道内壁的腐蚀，并能降低管壁的粗糙度，相应地提高了管道的输气能力。
2.2外壁腐蚀
架空或埋地钢管都会发生外壁腐蚀。埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的减薄是均匀的。所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危害性不大。而造成钢管表面出现凹穴，以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀，其次杂散电流。土壤中微生物细菌对钢管的腐蚀作用也是不可忽视的。
3燃气管道被腐蚀的原因
3.1材料以及人员因素
（1）防腐材料的因素
很多管道为了防腐采用了冷缠胶带的防腐材料，跟传统的材料比起来工艺更加简单，现场不用加湿作业，施工速度非常快，但是带基材料非常硬，并且胶层比较薄，非常不容易固化，当在现场缠好以后，只要放置的时间稍长，就会出现卷边问题，附着能力非常差，当其被有腐蚀性的地下水浸泡后，就会产生一些腐蚀现象。
（2）人员操作的因素
第一，工人没有做好除锈工作，很多管道存在表面凹凸不平和褶皱等问题，一些焊口位置也存在这样那样的问题，没有达到国家相关除锈标准，没有把管道表面的浮锈擦拭干净，使得底漆与管道壁无法很好的粘粘起来；还有时是除锈与刷底漆之间间隔的时间太长，尤其是在阴雨季节，如果除锈过一段时间之后再刷底漆，就很有可能在管道的表面又已经生出了一层新的薄锈。第二，底漆的质量不过关。由于底漆的品种、型号以及生产厂家都会有所不同，这就会导致底漆的质量也存在着差异。施工时的环境、气候田间、操作方法等因素都会或多或少的影响到底漆的质量。第三，胶袋施工时没有达到要求的层数与宽度，如果缠好的胶带经过长时间的暴晒，会出现卷边、起鼓等问题，也会影响管道的防腐效果。第四，管道周围的土壤具有较强的腐蚀性，而工人在选取管道的材料时并没有按照设计规范进行，就不能够达到保护管道的效果。
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3.2其他的原因
第一，我国在地下管道防腐蚀方面的规范和标准有所欠缺。第二，我国没有科学的防腐蚀设计，无法做到设计的因地制宜。第三，在完成了地下管道施工后，往往缺乏必要的日常维护，一般只有在发生了泄露现象之后，才会进行修补。第四，缺乏专业的防腐技术人才。
4城市燃气管道腐蚀设计要点
4.1内壁防腐设计
对于城市燃气管道内壁防腐问题的解决，要把需要输送的燃气质量放在首位。因为燃气本身就有很多导致内壁腐蚀的化学物质，加和管道内壁的接触加速管道的腐蚀速度。为了防止燃气管道不被腐蚀，燃气管道的设计应该严格按照国家规定要求做，提高燃气质量，延长燃气管道使用寿命，确保燃气管道正常工作。除此之外，二道环氧树脂也可以涂在燃气管道的内部，可以降低燃气对管道腐蚀。
4.2外壁防腐设计
城镇燃气道管在防腐蚀方面不断设计出针对管道壁面防止腐蚀的方法，主要的方法有防腐蚀隔绝绝缘法、电保护法还有排流保护法。
防腐蚀隔绝绝缘法其实就是利用石油沥青进行煤清理，塑化沥青还有玻璃布等材料，让燃气道管中壁面不会被腐蚀。这样就可以让燃气管道避免和土壤直接接触，让腐蚀几率大大减少。这种外壁面防腐蚀方法在一些小型的工厂或者是小型的企业还有城镇中一些小区中应用比较广泛。
电保护法有阴极保护法。这种方法主要根据点化学腐蚀的原理，在腐蚀电池中阳极受腐蚀而损坏，而阴极则保持完好。利用外加的直流电源，通常是阴极保护站产生的直流电源，使钢管对土壤造成负电位的保护方法，称为阴极保护。阴极保护站直流电源的正极与接地阳极（常用的阳极材料为废旧钢材）连接，负极与被保护的管道连接。外加电流从电源正极通过导线流向接地阳极，直流电由接地阳极经土壤流入被保护的管道，再从管道经导线流回负极。这样使整个受到保护的管道成为阴极，而与接地阳极成为腐蚀电池，使接地阳极的废旧钢材不断受到腐蚀。一个阴极保护站的保护半径约为15—20Km，两个保护站之间的保护距离约为40—60Km。
当被保护的管道与其它地下金属管道或构筑物邻近时，必须考虑阴极保护站的杂散电流对它们的影响，当这种影响超过规定的标准时，就应考虑燃气管道与它们共同的电保护措施。由于城市的街道或街区庭院内地下金属管道和构筑物较多，为了避免相互影响，电保护法在城市燃气管网中极少应用，而只采用绝缘层防腐法。但在长输管线或城市郊区的燃气管道上，电保护法常与绝缘层防腐法同时采用，以达到取长补短的防腐效果。
牺牲阳极阴极保护就是将负数电位金属和被保护的金属连接，并将其放置在同一电解质中，使负电位金属中的电子转移到被保护的金属管道上，使整个被保护的金属管道始终处于较负且相同的电位下。前提就是这些道管都必须是金属的，电流阴极保护法还可以直接跟直流电流融合使用，起到保护道管作用，从而延长道管使用寿命。这种方法被很多小型企业所应用。
排流保护法就更加简单，直接利用地下散杂电流进行燃气道管保护，让土壤与管道分开，从而起到了保护道管腐蚀作用。排流保护法的工作原理就是将管道排流导线的排电流和电气化铁路钢轨和变电站的阴极相同，在燃气道管中散杂电流干扰下基本上与土壤隔离，让散杂电流在金属燃气道管中通过并且完全的隔绝掉土壤与道管的接触，使得燃气道管起到防腐蚀作用。这种方法一般都是应用在大城市和大型企业上。
5结语
总之，管道腐蚀问题已经成为燃气发展的重要因素，应该从管道建设的实际出发，对管道腐蚀设计进行研究，以便更好的保证城市燃气管道运输，为燃气企业和社会发展创造更多的经济价值和社会价值。
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论文作者:张华
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期9月上
论文发表时间:2016/12/12
标签：管道论文; 燃气论文; 阴极论文; 内壁论文; 电流论文; 阳极论文; 底漆论文; 《基层建设》2016年25期9月上论文;