城市燃气管道腐蚀原因的分析及其防治的措施

万德民，段妮丽

新地能源工程技术有限公司，河北廊坊 065001

1 腐蚀的原因

对于管道的腐蚀是一个世界性难题，这是腐蚀不仅仅有点化学原因，还有一些化学原因，对燃气管道的腐蚀主要有内壁的腐蚀和外壁的腐蚀两种情况。

1.1 内壁腐蚀

输送管道在输送液体的过程中会形成一层亲水膜，容易产生电化学腐蚀情况。在管道中输送燃气的过程中，由于燃气中有硫化氢、氧、二氧化碳等一些化学物质，对燃气管道的内壁产生腐蚀作用。对内壁的防腐的主要措施就是让燃气净化，让其一些杂质控制在含量值以下。对燃气采取措施的同时，还要对燃气管道的内壁采取措施，在管道内壁用合成树脂或者抗氧化等涂料进行涂抹，可以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。

1.2 外壁腐蚀

对燃气管道的外壁腐蚀的原因非常多，主要分为裸露在地面上的管道和埋在地下的管道，这两种腐蚀的原因有着相同点，但是也有不同点，对于埋在地下的管道主要是通过土壤中的化学物质，这种腐蚀在化学物质作用下，管壁在逐步变薄，这对燃气管道的穿孔影响并不大。外壁的腐蚀穿孔主要来自于电化学腐蚀，但是还有一些其他的腐蚀，例如杂散电流，土壤中的微生物对管道的腐蚀。

2 防腐方法

对燃气管道的防腐方法很多，通过对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）可以采用比较耐腐蚀的一些材料作为燃气管道，例如可以采用塑料、铸铁材料或者一些耐腐蚀的管材；

2）在采取积极措施的同时，还可以采取消极的一些防腐措施，例如增加管道和土壤之间的电阻，减少对管道的腐蚀，通过增设地沟敷设或者套上管道上非金属材料，来减少电阻；

3）电保护的措施可以更好地保护管道，让管道腐蚀降到最低，还可以和绝缘防腐相结合，减少电流的消耗。

2.1 绝缘层防腐法

绝缘层防腐方法就是通过在管道上涂抹绝缘性隔离层，在土壤与管道之间的隔离，可以更好地阻止电流的流进或者流出，因此，这就需要更为完整无损的隔离层，同时还要保护好电绝缘性能和隔水性能。避免出现土壤中的电解质渗透到管道接触面上就可防止电化学腐蚀的发生。管道的绝缘层一般应满足下列基本要求：第一就是要让管道的黏粘处保持完好，让其保持完整，要具有良好的防水性和化学稳定性，材料要抗腐蚀性，便于施工。

对埋在地下的燃气管道的防腐材料的种类很多，主要有焦油沥青绝缘、沥青绝缘层、聚氯乙烯包扎带等。在一些管道上涂抹上碳防腐材料，由于碳具有稳定性，不易发生化学反应。煤焦油沥青有着抗防腐性的优点，无论是在强度、弹性方面还是在粘结力方面都是相对比较稳定，在电绝缘防水方面都有着自己的优势。由于沥青有着经济优势，同时其化学特征决定在防腐领域应用非常广泛，我国当前主要采用了沥青绝缘防腐。

沥青绝缘在应用过程中需要其他材料来辅助，这几种辅助材料主要有沥青、玻璃布和塑料布等组成，对这些材料的要求具体如下：

1）沥青。沥青作为防腐才来哦，其绝缘性能比较好，化学稳定性比较好，在地下放生化学反应的几率比较小，当前我国很多金属防腐都采用了这种防腐方法，对我国燃气管道的防腐有着巨大的贡献；

2）玻璃布。玻璃布根据不同的管道所在环境具体要求也不一样，通常有厚度为0.1mm，经纬密度为8×8根／平方厘米，含碱量10%是在绝缘之间起加强作用的包扎材料，这样逼近可以起到绝缘的效果，还可以起到骨架的作用；

3）聚氯乙烯塑料布。这种材料具有抗寒性，在零下40℃的情况不会出现断裂，同时还有很强的耐热性能，在70℃的情况不会出现变形，稳定性比较强，它主要用在外层，这样既可以防腐又可以起到保护沥青的作用；

4）底漆。底漆主要是涂抹在管道外壁上，它主要是沥青与汽油调制而成，这种底漆可以更好地增加沥青与燃气管道表面的粘粘度，更好地起到保护作用，通常情况下配比为：沥青：汽油＝1.2：（2.25～2.50）；

5）橡胶粉。橡胶粉的主要作用就是提高绝缘层的延展度和粘度，在底漆中加入3%～5%的橡胶粉，对管道的防腐作用将会更有帮助，能够起到保护的作用。

2.2 沥青绝缘层的施工

对于沥青在施工的过程中也要注意一些基本事项，这样能够更好地让沥青发挥其作用。

1）在配置沥青底漆的过程中要注意使用无铅汽油，在使用前通过搅拌让其均匀，对配置好的底漆应尽量放在封闭的容器中，对于变稠的底漆应该加以稀释后在使用；

2）熬制沥青的过程中，应该讲沥青弄成小块，基本在三公斤以下的小块，放进准备好的锅中进行加温，温度在达到200℃左右的时候就可以进行脱水了，这时候要观察熬制的沥青，直到发现不产生气泡为止，然后逐步降温到160℃以下，在沥青融化后，在使用前要加入3%～5%的橡胶粉。对加入的想缴粉要进行事前加工，对其进行筛选，颗粒大小不能超过1mm，其水分含量不能大于1.5%，对其存在的金属含量不能超过0.1%，对其存在的纤维含量不能超过5%。对每次熬制的沥青都要进行抽检，抽检合格后才能够使用；

3）在涂抹沥青之前要对管道进行除锈，这样能够让防腐材料更好地其作用，除锈要达到露出其钢管本色，并等其干燥后涂刷底漆，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆层厚度应均匀一致，厚0.1mm～0.15mm；

4）底漆干燥后在涂抹沥青，涂抹过程要均匀，厚度要适中，没有气泡或者皱纹，同时还要保障不产生结瘤情况。

用玻璃布包扎的过程中，每个圈之间不能有缝隙，搭边要不大于5mm，在包扎第二层的过程中，其缠绕的方向要与里面一层方向相反，外包塑料布时每圈搭边宜在20mm～30mm 之间；

5）燃气管道的防腐材料涂抹过程中或者借宿后，都应该对其进行去方位的认真检查，消除安全隐患，同时还要用科学设备对其进行检验，这种仪器主要是通过高压火花放电的基本原理，对燃气管道防腐层的微孔或者损坏的给予消除，否则就会出现一定的腐蚀现象，最终影响着燃气管道的安全性。

2.3 电保护法

电保护放在燃气管道防腐蚀的措施中比较常见的一种措施，在这些常见的方法中阴极保护法最为常见，它是根据电化学腐蚀的基本原理，在腐蚀电池中最容易受到损坏的是阳极，阴极相对来说比较完整。再利用外加的各种措施，例如直流电源所产生的负电流对土壤带来负电保护。通过正电电流在土壤中的流动，流回负电极，这样同样也可以保护管道的腐蚀。这就会出现受保护的管道成为阴极，在腐蚀的阳极接触后，让燃气管道成为腐蚀电池，让燃气管道受到极大的破坏。

一个阴极站的保护范围大概在20km 范畴，但是两个阴极站的保护半径可以达到60km 左右。这种保护方法在实施的过程中必须考虑到周围的环境，如果是处于城镇周围必须对其适当应用，阴极电给周围环境带来的影响是非常大的，超过国家规定的标准时，就会周围的建筑或者人群都有很大的影响。在城市的街道或者街区不能用这种方法，为了出现这种情况，这就需要设计者在设计燃气管道的防腐措施。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。

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