淺析燃?xì)夤艿赖母g與控制

【摘 要】對(duì)燃煤氣管道腐蝕原因進(jìn)行了分析，認(rèn)為管道腐蝕的主要是由于化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕造成的，并提出了相應(yīng)預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】燃?xì)夤艿?；化學(xué)腐蝕；電化學(xué)腐蝕；防護(hù)措施

現(xiàn)今社會(huì)，埋地管道仍然是燃?xì)廨斔偷闹饕緩?。管道材質(zhì)基本上為鋼質(zhì)管材、鑄鐵管材和新型材料如PE管等，但是鋼質(zhì)管材仍占主導(dǎo)地位。地下管網(wǎng)一般是用手工電弧焊連接焊接鋼管，用石油瀝青加強(qiáng)防腐，直埋地下，從而使管道內(nèi)外分別直接與燃?xì)夂屯寥澜佑|。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用，燃?xì)夤艿揽赡軙?huì)發(fā)生腐蝕穿孔開(kāi)裂等現(xiàn)象，但由于管道深埋地下，這種現(xiàn)象很難被發(fā)現(xiàn)。燃?xì)庑孤┥踔帘ǖ仁录褜乙?jiàn)不鮮，輕則影響正常使用，重則危及到人們生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，通過(guò)對(duì)管道泄漏的原因進(jìn)行全面的分析，加強(qiáng)管理，采取必要的防范措施確保供氣安全是十分必要的。管道腐蝕、管材質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)計(jì)安裝工藝問(wèn)題、管道接口松動(dòng)、其他工程施工影響等等因素都有可能造成管道泄漏，而管道腐蝕往往是主要原因。

一、腐蝕的原因

管道在輸氣過(guò)程中，內(nèi)壁直接與燃?xì)怆s質(zhì)接觸，使管道受到均勻腐蝕較多，管壁逐漸變薄，但因此產(chǎn)生突然泄漏的可能性較小。管道外壁與土壤接觸，土壤中的石塊、植物根莖、細(xì)菌、散雜電流等都會(huì)破壞防腐層，使管道發(fā)生局部腐蝕。局部腐蝕更大程度上造成了管道泄漏。按腐蝕機(jī)理不同腐蝕可分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、微生物腐蝕等。（1）化學(xué)腐蝕。單純由化學(xué)作用引起，金屬管道與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成化合物的過(guò)程。由于管道受土壤中酸堿化學(xué)物質(zhì)腐蝕，使管道外壁腐蝕變薄。另外燃?xì)庵泻懈g性成份，如H2S、CH3CH2SH、CO2、水等雜質(zhì)對(duì)管道內(nèi)壁形成化學(xué)腐蝕，造成泄漏。（2）電化學(xué)腐蝕。金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸，形成原電池，通過(guò)電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。一是氧濃差電池腐蝕。市區(qū)地下除了燃?xì)夤艿劳膺€有供水、供暖、排水等管道，這就造成了不同區(qū)域土壤的潮濕程度、透氣程度、含氧程度也大不相同。當(dāng)管道從含氧不同的土壤中穿過(guò)時(shí)，氧濃度大的區(qū)域電位高，為陰極，氧濃度小的區(qū)域電位低，為陽(yáng)極，從而引起宏觀電池腐蝕——氧濃差電池腐蝕。位于陽(yáng)極區(qū)的管道將逐漸被腐蝕。二是管道內(nèi)電化學(xué)腐蝕。燃?xì)庵泻蠬2S、CO2、水等雜質(zhì)除了對(duì)管道產(chǎn)生酸腐蝕以外，還在管道表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。H2S→H++ HS-；HS-→H++S2-，陽(yáng)極反應(yīng)：Fe→Fe2+ + 2e，陰極反應(yīng)：2H++2e→H2；O2+H2O+2e→2OH-，化學(xué)反應(yīng)：Fe2++S2-→FeS；Fe+O2+H2O→Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）2。（3）微生物腐蝕。土壤pH值為4.5～9.0時(shí)，硫酸鹽還原菌最為活躍，從而導(dǎo)致土壤性質(zhì)不均勻進(jìn)而產(chǎn)生氧濃差電池腐蝕

二、防護(hù)措施

管道泄漏不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅到人們的生命安全。亡羊補(bǔ)牢不如未雨綢繆，因此預(yù)防管道泄漏是保證管道安全的首要任務(wù)。（1）外壁防護(hù)措施。管道外壁可采用瀝青絕緣層、熔結(jié)環(huán)氧粉末、聚乙烯膠帶、PE三層結(jié)構(gòu)覆蓋層、稀土鋁防腐材料等進(jìn)行防腐。其中PE三層結(jié)構(gòu)覆蓋層、稀土鋁防腐材料因其更能適應(yīng)環(huán)境，近年來(lái)發(fā)展迅速。此外還可采用外加電源陰極保護(hù)或者添加氧化劑犧牲陽(yáng)極保護(hù)，從而避免管道外壁腐蝕。（2）內(nèi)壁防護(hù)范措施。首先嚴(yán)格控制燃?xì)獾纳a(chǎn)工藝過(guò)程，凈化燃?xì)?，盡量降低硫化氫、二氧化碳、水等雜質(zhì)的含量。再次在管道內(nèi)涂防腐材料，防止管道內(nèi)壁腐蝕。（3）其他防護(hù)措施。一是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制管道質(zhì)量。二是建立完善的設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、驗(yàn)收體系，保證工程質(zhì)量，避免運(yùn)輸施工中損壞管道，提高管網(wǎng)安全運(yùn)行的可靠性。三是采用新技術(shù)、新材料、新工藝，提高管道穩(wěn)定性，延長(zhǎng)管道使用壽命，降低使用成本。四是定期開(kāi)展管道防護(hù)層檢（補(bǔ)）漏工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置隱患。

三、結(jié)語(yǔ)

本文主要通過(guò)化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕方面對(duì)管道腐蝕泄漏進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施。隨著科學(xué)的發(fā)展，各種新材料新工藝不斷出現(xiàn)，管道的安全可靠運(yùn)行性將大為提高，管道的壽命大為延長(zhǎng)，帶來(lái)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益將是十分可觀的。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳洪玉等．埋地煤氣管道局部腐蝕原因分析[J]．表面技術(shù)．2006（4）

[2]張超，楊基春．淺析管道泄漏的原因及對(duì)策[J]．應(yīng)用能源技術(shù)．2008（8）：7～1

[3]周安娜，朱靜．煤氣管道的腐蝕與防腐[J]．燃料與化工．2002，33（5）：263～265

[4]曹輝玲．天然氣管道的檢漏工程[J]．真空．1999（5）：29～23

[5]趙國(guó)勝，周宏斌，李寶慶．燃?xì)夤艿佬孤┰蚣疤铰┓椒ǖ奶接慬J]．焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版．2002，21（5）：355～356

[6]路永軍．油氣輸送管道腐蝕的原因及防腐蝕措施評(píng)價(jià)——以塔河油田油氣輸送管道為例[J]．大陸橋視野．2011

[7]高文玲．管道腐蝕檢測(cè)及強(qiáng)度評(píng)價(jià)研究[J]．西安石油大學(xué)．2011