摘要：燃气对现在人们的生活来说像水电一样必不可少，燃气输送至关重要。燃气管道的质量很大程度上影响着燃气的输送质量，因此为了保障燃气的有效传送，必须对管道进行科学的设计，并采取一定的保护措施避免其受到破坏。管道腐蚀一直是一个十分棘手的问题，应进行重点关注。基于此，本文主要对城镇燃气管道设计及防腐问题处理进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定的参考。
关键词：城镇燃气；管道设计；防腐处理；分析
引言
城镇燃气管道关系到城镇居民生活用气的稳定和安全，因此城镇燃气管道的设计施工中必须考虑到可能影响管道运维的多方面因素，提供管道设计质量的同时，还需重视防腐处理。
1城镇燃气系统及管道设计
城镇燃气输配系统一般由门站、储气装置、燃气管线、调压设备、管理设施、监控系统等组成。城镇燃气管道的设计压力分为7级。燃气管道与建筑物、构筑物或响铃管道之间水平和垂直间距要求见表1，表2。
表1燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平间距表
2城镇燃气管道防腐问题
目前，天然气钢管的防腐主要依靠钢管的外防腐层和加装的阴极保护设施。现在常用的外防腐层主要是3层聚乙烯防腐层(3PE)，对于运行年限较长的旧管道，其外防腐较多使用环氧煤沥青(3油2布或4油3布)。中心城区燃气管道的阴极保护设施通常以加装牺牲阳极保护为主，外加电流保护为辅。
2.1外防腐层
管道安装施工过程中或第三方施工过程中，由于各种工程机械的刮擦伤或覆土过程中未按照要求做，造成石块等硬物的碰撞，引起外防腐层损伤。管道焊缝处、异型接口处修补工艺不到位，PE保护套和管道外壁的附着力不够，造成外防腐层起壳、脱落等。使用环氧煤沥青防腐层的旧管道，其防腐效果也随着服役年限的增加而降低，逐渐变薄、起壳、脱落。上述这些防腐层的破损或脱落，都将导致钢管的快速“腐蚀”。
2.2阴极保护
从近几年的管道检测报告中可以发现，加装的牺牲阳极主要存在以下方面的问题：(1)牺牲阳极安装时其接线未与管道焊紧，运行时间一长自然脱落，焊点处就人为造成了一个漏点。(2)牺牲阳极的安装不到位，大多数仅能检测管道的闭路电位，不能记录管道的开路电路，这样只能确保管道当时的保护效果，却无法对管道受损的速度以及未来的发展做出及时的预判，来达到防范于未然的效果。(3)牺牲阳极测试桩的日常维护不当，造成接线错误，从而导致阳极不能起到保护作用。(4)牺牲阳极测试桩的数量不足，达不到每5组阳极1组可测的要求，无法判断管道全线的阴极保护效果。除了牺牲阳极，外加电流伐的阴极保护情况也不容乐观，各大门站的恒电位仪设施也都到了使用年限，出现阳极地床失效或者PS-1恒电位仪自动控制损坏等问题。
3城镇燃气管道设计中防腐蚀问题处理对策分析
3.1燃气管道内壁的防腐蚀设计
针对燃气管道内壁的腐蚀问题，可以通过优化燃气质量的方式进行应对。燃气化学成分相当复杂，在进行输送的过程中不可避免的会对管道造成强烈的腐蚀，会使管道内壁的腐蚀程度不断加深。对于这一问题，可以要求相关部门对燃气的质量进行改进。同时，根据国家制定的标准对管道设计进行优化，提升管道自身的性能。此外，还可以在燃气管道的内壁适当的涂抹一层环氧树脂，该材料对酸碱等化学介质具有良好的稳定性，且防水性能优越，将其涂刷在燃气管道内壁，在干固之后会形成强度较高的膜状物质，起到良好的防腐保护效果。
3.2燃气管道外壁的防腐蚀设计
针对燃气管道外壁遇到的腐蚀问题，可以采取的应对方法包括电保护法、防腐蚀隔绝绝层法以及排流保护法。其中隔绝绝层法的操作相对简单，只需根据管道腐蚀的具体情况在其外壁涂抹石油沥青或是塑料沥青即可，这样可以有效的避免管道外壁和外部环境直接接触，降低腐蚀问题发生的风险。排流保护法的原理和隔绝绝层法十分相似，主要是通过阻止管道和土壤直接接触的方式达到防腐蚀的效果。电保护法在实际应用的过程中，比较常用的是阴极保护法。其操作流程较前两者较为复杂，且成本较高，但其防腐蚀效果最为显著，同时还能够增加燃气管道的使用寿命，因此这种方法的应用变得越来越广泛。
3.3钢管的防腐方法
管道的电化学腐蚀一般需要经历三个环节。所以，控制钢管的防腐方法也可以通过抑制某个环节出发。若在钢管的外壁添加防腐蚀的涂层，可以缩小腐蚀的电流；而且，受到直流电源的影响，管道对土壤带来负电位可以抵消阴、阳两极的电位差，进而从根源上抵制阴阳两极的过程。然而，添加防腐涂层的方法存在一定的缺陷。万一涂层遭到损坏，则露铁部位就可能加快局部性的腐蚀。所以，最好采用防腐涂层+阴极保护有机结合的方式，不但经济、实用，而且可以达到良好的效果。但是，由于我国城市的燃气管道布局较为密集。阴极保护装置的外加电源极易给管道带来较大的干扰，从而给周围的环境带来不利的影响。而应用低于钢管电位的金属材质，与钢管连接的牺牲阳极的保护方式，可以避免上述问题的发生。所以，我国的城市燃气管道适用于“防腐涂层+牺牲阳极”的综合性的防腐方式。而关于压力偏低的次要管道，可以选择涂层方法。在利用牺牲阳极的保护方式时，通常选择镁合金材料，保护管道。值得注意的是，如果土壤的电阻率过高，以及管道穿透水区，则一般不建议应用牺牲阳极的保护方式。总之，不一样的防腐方式其防腐程度与成本也不尽相同，具体还需按照钢管的压力、用途、输送燃气类型等实际情况而确定。基于城市的燃气管网通常分布于市区，需要酌情增加一些投资，以降低投入使用后期管道的维修成本。
3.4打造全方位、全过程监督管理团队
城镇燃气管道设计施工工作的管理需要全方位、全过程的监督作为辅助，因此燃气管道施工单位、监理单位、业主要建立起一支全方位、全过程监督团队，定期、不定期进行管道施工检查，对质量问题、安全隐患进行高度排查，配合现场管理人员制定整改方案，监督施工单位完成检查不合格部分的整改工作；督促施工人员和现场管理人员遵循施工质量、安全规章制度，全面打击偷工减料、擅自更改设计方案等威胁燃气管道施工质量的行为，有效提高城镇燃气管道的设计施工管理水平。
结束语
综上所述，燃气管道的腐蚀问题会对燃气的输送质量造成严重的影响，从而间接影响到人们的正常生活以及社会经济的发展。因此针对燃气管道比较容易出现的内、外壁腐蚀问题，要结合腐蚀问题的成因有针对性的采取技术手段进行防腐蚀设计，从而有效的提升燃气管道的使用寿命，保障燃气的正常输送，提升燃气输送的整体质量。
参考文献:
[1]吴旭.城镇燃气工程设计与施工探讨[J].化工设计通讯,2017,43(03):222+225.
[2]赵清霞.高层住宅燃气管道设计技术探讨[A].中国土木工程学会燃气分会.2016中国燃气运营与安全研讨会论文集[C].中国土木工程学会燃气分会:《煤气与热力》杂志社有限公司,2016:2.
[3]傅德基.城镇燃气管道设计施工管理问题与对策[J].中国新技术新产品,2016(06):151-152.
[4]王达周.城镇燃气管道设计中安全间距探讨[J].科技展望,2015,25(12):107.
[5]王祥伟,闫亮平.城镇燃气管道设计及防腐问题处理[J].企业技术开发,2014,33(20):22+27.
论文作者:王先坤,李威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/9
标签：管道论文; 燃气论文; 阳极论文; 城镇论文; 阴极论文; 牺牲论文; 钢管论文; 《防护工程》2019年第1期论文;