城市燃氣管道腐蝕原因的分析及其防治的措施

萬德民，段妮麗

新地能源工程技術(shù)有限公司，河北廊坊 065001

1 腐蝕的原因

對于管道的腐蝕是一個世界性難題，這是腐蝕不僅僅有點化學原因，還有一些化學原因，對燃氣管道的腐蝕主要有內(nèi)壁的腐蝕和外壁的腐蝕兩種情況。

1.1 內(nèi)壁腐蝕

輸送管道在輸送液體的過程中會形成一層親水膜，容易產(chǎn)生電化學腐蝕情況。在管道中輸送燃氣的過程中，由于燃氣中有硫化氫、氧、二氧化碳等一些化學物質(zhì)，對燃氣管道的內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕作用。對內(nèi)壁的防腐的主要措施就是讓燃氣凈化，讓其一些雜質(zhì)控制在含量值以下。對燃氣采取措施的同時，還要對燃氣管道的內(nèi)壁采取措施，在管道內(nèi)壁用合成樹脂或者抗氧化等涂料進行涂抹，可以防止管道內(nèi)壁的腐蝕，并能降低管壁的粗糙度，相應(yīng)地提高了管道的輸氣能力。

1.2 外壁腐蝕

對燃氣管道的外壁腐蝕的原因非常多，主要分為裸露在地面上的管道和埋在地下的管道，這兩種腐蝕的原因有著相同點，但是也有不同點，對于埋在地下的管道主要是通過土壤中的化學物質(zhì)，這種腐蝕在化學物質(zhì)作用下，管壁在逐步變薄，這對燃氣管道的穿孔影響并不大。外壁的腐蝕穿孔主要來自于電化學腐蝕，但是還有一些其他的腐蝕，例如雜散電流，土壤中的微生物對管道的腐蝕。

2 防腐方法

對燃氣管道的防腐方法很多，通過對防腐措施的深入了解，主要由以下防腐措施或者降低防腐程度。

1）可以采用比較耐腐蝕的一些材料作為燃氣管道，例如可以采用塑料、鑄鐵材料或者一些耐腐蝕的管材；

2）在采取積極措施的同時，還可以采取消極的一些防腐措施，例如增加管道和土壤之間的電阻，減少對管道的腐蝕，通過增設(shè)地溝敷設(shè)或者套上管道上非金屬材料，來減少電阻；

3）電保護的措施可以更好地保護管道，讓管道腐蝕降到最低，還可以和絕緣防腐相結(jié)合，減少電流的消耗。

2.1 絕緣層防腐法

絕緣層防腐方法就是通過在管道上涂抹絕緣性隔離層，在土壤與管道之間的隔離，可以更好地阻止電流的流進或者流出，因此，這就需要更為完整無損的隔離層，同時還要保護好電絕緣性能和隔水性能。避免出現(xiàn)土壤中的電解質(zhì)滲透到管道接觸面上就可防止電化學腐蝕的發(fā)生。管道的絕緣層一般應(yīng)滿足下列基本要求：第一就是要讓管道的黏粘處保持完好，讓其保持完整，要具有良好的防水性和化學穩(wěn)定性，材料要抗腐蝕性，便于施工。

對埋在地下的燃氣管道的防腐材料的種類很多，主要有焦油瀝青絕緣、瀝青絕緣層、聚氯乙烯包扎帶等。在一些管道上涂抹上碳防腐材料，由于碳具有穩(wěn)定性，不易發(fā)生化學反應(yīng)。煤焦油瀝青有著抗防腐性的優(yōu)點，無論是在強度、彈性方面還是在粘結(jié)力方面都是相對比較穩(wěn)定，在電絕緣防水方面都有著自己的優(yōu)勢。由于瀝青有著經(jīng)濟優(yōu)勢，同時其化學特征決定在防腐領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，我國當前主要采用了瀝青絕緣防腐。

瀝青絕緣在應(yīng)用過程中需要其他材料來輔助，這幾種輔助材料主要有瀝青、玻璃布和塑料布等組成，對這些材料的要求具體如下：

1）瀝青。瀝青作為防腐才來哦，其絕緣性能比較好，化學穩(wěn)定性比較好，在地下放生化學反應(yīng)的幾率比較小，當前我國很多金屬防腐都采用了這種防腐方法，對我國燃氣管道的防腐有著巨大的貢獻；

2）玻璃布。玻璃布根據(jù)不同的管道所在環(huán)境具體要求也不一樣，通常有厚度為0.1mm，經(jīng)緯密度為8×8根／平方厘米，含堿量10%是在絕緣之間起加強作用的包扎材料，這樣逼近可以起到絕緣的效果，還可以起到骨架的作用；

3）聚氯乙烯塑料布。這種材料具有抗寒性，在零下40℃的情況不會出現(xiàn)斷裂，同時還有很強的耐熱性能，在70℃的情況不會出現(xiàn)變形，穩(wěn)定性比較強，它主要用在外層，這樣既可以防腐又可以起到保護瀝青的作用；

4）底漆。底漆主要是涂抹在管道外壁上，它主要是瀝青與汽油調(diào)制而成，這種底漆可以更好地增加瀝青與燃氣管道表面的粘粘度，更好地起到保護作用，通常情況下配比為：瀝青：汽油＝1.2：（2.25～2.50）；

5）橡膠粉。橡膠粉的主要作用就是提高絕緣層的延展度和粘度，在底漆中加入3%～5%的橡膠粉，對管道的防腐作用將會更有幫助，能夠起到保護的作用。

2.2 瀝青絕緣層的施工

對于瀝青在施工的過程中也要注意一些基本事項，這樣能夠更好地讓瀝青發(fā)揮其作用。

1）在配置瀝青底漆的過程中要注意使用無鉛汽油，在使用前通過攪拌讓其均勻，對配置好的底漆應(yīng)盡量放在封閉的容器中，對于變稠的底漆應(yīng)該加以稀釋后在使用；

2）熬制瀝青的過程中，應(yīng)該講瀝青弄成小塊，基本在三公斤以下的小塊，放進準備好的鍋中進行加溫，溫度在達到200℃左右的時候就可以進行脫水了，這時候要觀察熬制的瀝青，直到發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生氣泡為止，然后逐步降溫到160℃以下，在瀝青融化后，在使用前要加入3%～5%的橡膠粉。對加入的想繳粉要進行事前加工，對其進行篩選，顆粒大小不能超過1mm，其水分含量不能大于1.5%，對其存在的金屬含量不能超過0.1%，對其存在的纖維含量不能超過5%。對每次熬制的瀝青都要進行抽檢，抽檢合格后才能夠使用；

3）在涂抹瀝青之前要對管道進行除銹，這樣能夠讓防腐材料更好地其作用，除銹要達到露出其鋼管本色，并等其干燥后涂刷底漆，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆層厚度應(yīng)均勻一致，厚0.1mm～0.15mm；

4）底漆干燥后在涂抹瀝青，涂抹過程要均勻，厚度要適中，沒有氣泡或者皺紋，同時還要保障不產(chǎn)生結(jié)瘤情況。

用玻璃布包扎的過程中，每個圈之間不能有縫隙，搭邊要不大于5mm，在包扎第二層的過程中，其纏繞的方向要與里面一層方向相反，外包塑料布時每圈搭邊宜在20mm～30mm 之間；

5）燃氣管道的防腐材料涂抹過程中或者借宿后，都應(yīng)該對其進行去方位的認真檢查，消除安全隱患，同時還要用科學設(shè)備對其進行檢驗，這種儀器主要是通過高壓火花放電的基本原理，對燃氣管道防腐層的微孔或者損壞的給予消除，否則就會出現(xiàn)一定的腐蝕現(xiàn)象，最終影響著燃氣管道的安全性。

2.3 電保護法

電保護放在燃氣管道防腐蝕的措施中比較常見的一種措施，在這些常見的方法中陰極保護法最為常見，它是根據(jù)電化學腐蝕的基本原理，在腐蝕電池中最容易受到損壞的是陽極，陰極相對來說比較完整。再利用外加的各種措施，例如直流電源所產(chǎn)生的負電流對土壤帶來負電保護。通過正電電流在土壤中的流動，流回負電極，這樣同樣也可以保護管道的腐蝕。這就會出現(xiàn)受保護的管道成為陰極，在腐蝕的陽極接觸后，讓燃氣管道成為腐蝕電池，讓燃氣管道受到極大的破壞。

一個陰極站的保護范圍大概在20km 范疇，但是兩個陰極站的保護半徑可以達到60km 左右。這種保護方法在實施的過程中必須考慮到周圍的環(huán)境，如果是處于城鎮(zhèn)周圍必須對其適當應(yīng)用，陰極電給周圍環(huán)境帶來的影響是非常大的，超過國家規(guī)定的標準時，就會周圍的建筑或者人群都有很大的影響。在城市的街道或者街區(qū)不能用這種方法，為了出現(xiàn)這種情況，這就需要設(shè)計者在設(shè)計燃氣管道的防腐措施。但在長輸管線或城市郊區(qū)的燃氣管道上，電保護法常與絕緣層防腐法同時采用，以達到取長補短的防腐效果。

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