探析城市燃气管道防腐设计

杜贞爱

【摘 要】在城市建设和发展中天然气占据着极为重要的位置，天然气的输送不仅和人们的生活说息息相关，也对企业运行和发展的综合效益造成了极大的影响。为了把天然气企业的社会经济效益提高并使人们的生活需求得到满足，我们需要合理设计天然气管道，增强其防腐能力，确保天然气运输的正常性。本文主要探讨了城市燃气管道防腐设计，以供参考。

【关键词】燃气管道;防腐设计;重要性

中图分类号： TU996.8文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）02-0202-002

燃气管道在腐蚀方面的问题属于影响我国城市燃气正常运输的主要因素，其会导致燃气管道寿命的缩短，严重时还会让管道无法正常使用。因此，为了能够延长燃气输气管道寿命，并推动我国城市燃气管道社会与经济效益的提升，应增强研究防腐设计过程中存在问题的力度，对各类腐蚀类型予以深入的分析，并以实际问题为基础来探寻解决措施，进而将腐蚀问题扼杀在萌芽的状态之中。所以，怎样有效解决我国城市燃气管道防腐设计当中的问题，就成为了我国有关部门需要进行深入研究的问题。

1 城市燃气管道的腐蚀类型

城市燃气管道在长时间的使用中，在电化学的影响下，而引发的一种破坏。现阶段，燃气管道的腐蚀现象多种多样，我们立足于不同情况其划分的方式也有所不同。针对金属腐蚀的不同性质，我们可以将其分为电化学腐蚀和化学腐蚀。若是根据腐蚀部位展开划分，有可以分为内部腐蚀和外壁腐蚀两类。

1.1 内部腐蚀

内壁腐蚀主要在燃气的运输过程中发生，天然气中会含有一些水分，在内壁上促使亲水膜形成，从而发生电化学腐蚀;天然气中含有硫化氢、氧、二氧化碳等化学物质，会腐蚀管道内壁。当这些物质直接接触管道中的金属时，会引发化学反应的产生，形成化学原电池不断腐蚀内壁;除此之外，天然气本身也含有腐蚀金属内壁的化学物质，会促使腐蚀程度的不断加重。

1.2 外壁腐蚀

外壁腐蚀通常出现在架空或埋地钢管的过程中，其中埋地钢管能够氛围均匀与局部腐蚀两类，但一般均表现为局部腐蚀，其属于腐蚀危害最为严重的一种类型[1]。同时，燃气管道再被腐蚀时会产生化学溶解的情况，若电池被腐蚀，那么就会使得燃气管道当中锈被在腐蚀的影响而空洞。

2 城市燃气管道防腐设计的重要性

把燃气管道腐蚀设计做好可以使安全事故的发生得到有效预防，保障人民的生命和财产安全。燃气管道腐蚀设计能够让燃气公司在对管道进行维护的过程中能够有据可依，进而提升管道检测工作的有效性，并第一时间修复出现的燃气管道腐蚀情况，防止更大的灾害发生，使人身和财产安全得到哦有效保证。燃气泄漏会严重污染环境，尤其是遇到火源引发火灾爆炸事故，势必会污染空气。与长输天然气管道相比之下，城市燃气管道腐蚀模型存在着独特的特征，所以需通过科学的采样并结合城市燃气管道特征，来构建科学与精确的城市燃气管道腐蚀设计体系。其次，就城市燃气管道而言，需进行多点采样，以此来确保科学的完整性，学习国内外先进的安全评估经验，制定出检验设计标准，进而构建出与国内城市燃气管道相符的腐蚀设计体系[2]。另外，城市燃氣管道大多都在土壤当中，这一环境极易出现腐蚀的情况，进而影响防腐层所具备的防护效果，增快防腐层老化速度，将管道的腐蚀周期缩短。在评估燃气管道的腐蚀周期时，不仅要考虑燃气管道，还需重视环境对管道腐蚀产生的影响，特别是城市燃气管道，其在防腐层方面存在着许多缺陷，在阴极保护方面十分的不正常，环境腐蚀极其明显。

3 燃气管道腐蚀的原因

在埋设管道的时候，周围环境中会有一些石块留下，这些石块会擦破管道外壁，在管道回填的时候没有第一时间将废弃石料清除干净，导致胶带破损处容易出现腐蚀穿孔的现象;管道底漆的质量因为品种或厂家的不同或有区别产生，操作技术、天气和施工环境等都会对管道底漆的质量造成影响;在铺设管道的时候，就三通、焊口、法兰等安装和国家标准不相符，管道表面浮锈导致底漆和管道壁不能紧密连接咋一起，阴雨季节中出现的浮锈都会导致一些管道壁没有刷到相应的防腐材料，进而在壁表层出现腐蚀现象;在使用防腐材料商，基带材料具有较高的硬度，胶层因为很薄会有卷边出现，当和地下水相接触的时候，水分会渗透到管道表面，致使腐蚀现象的发生;除此之外，缺乏严格的防腐规范和检验，并未有效维护和管理燃气管道等，这也是造成城市燃气管道发生腐蚀的重要原因。

4 城市燃气管道的防腐设计研究

4.1 燃气管道内壁防腐设计

4.1.1 净化燃气

为了能够将燃气管道内部腐蚀问题彻底解决，最为重要的是要对输送的燃气增强净化处理强度[3]。由于燃气当中必然会掺杂着部分腐蚀性物质，它们在和内壁进行接触之后就会出现化学反应，进而腐蚀管壁。所以，应重视对燃气的净化，以此来促进燃气管道使用寿命的延长。除此之外，在对燃气管道进行设计的过程中，可以将适量的环氧树脂涂在管道内壁，以免腐蚀燃气管道内壁。

4.1.2 运用耐腐蚀管材

燃气管道材料的选择和管道腐蚀强度息息相关，同时管道材料和管道质量存在着紧密的联系，所以在对燃气管道进行设计的过程中红，使用抗腐蚀性材料高的管道能够提升管道所具备的防腐蚀性，促使管道使用期限的延长。现阶段，塑料管、玻璃钢管、铸铁管和其他非金属管道是燃气管道中经常用到的抗腐蚀性管道材料，而现阶段聚乙烯管道的应用极为广泛，其属于热塑性管道材料。和其它金属管道材料相比之下，聚乙烯材料在抗冲击性以及刚度等方面极强，并且还拥有由于其它金属材料的耐腐蚀性。

4.2 燃气管道外壁防腐设计

4.2.1 防腐隔绝绝缘法

此方法在城市沿线以及小区燃气管道防腐处理当中应用十分的广泛，其实质为通过玻璃步、石油以及沥青等相关物质来将管道土壁以及土壤隔开，避免管道出现电化学腐蚀，以及对管道周边土壤环境的污染。当前，我国在燃气管道防腐工作当中较为常用的防腐涂层主要分为三类，即纳米改性材料涂层、无机非金属防腐层、液态聚氨酯防腐涂料（PU），最后一种属于当前国际中管道外防腐层修复的主要材料。

防腐涂层需要具备电绝缘线、较好的机械强度、一定的耐阴极剥离强度、稳定性、涂层在破损之后容易进行修复的特点。当前，我国在燃气管道防腐隔绝技术方面已较为先进，其属于将熔融环氧粉末涂料作为基础，再在防腐层涂上拥有极佳性能的符合覆盖层。就我国任期管道而言，需在涂覆之前进行表面预处理，读高温素烧法进行改进利用将锈彻底清除，并促进管道表现粗糙度的全面提高，将涂层的粘结力增强，有效预防管道剥裂。

4.2.2 电保护法

电保护法主要有三类，即排流保护法、牺牲阴极保护法、阴极保护法。现阶段阴极保护法是极为常用的一种方法。立足于电化学腐蚀的原理，在腐蚀电池中阳极受到腐蚀而发生损坏，而阴极则完好无损，借助外加的直流电源，一般是阴极保护站产生的直流电源，致使钢管对土壤陈胜负电位的保护法，也被叫作阴极保护法。阴极保护站直流电源的正极和接地阳极连在一起，负极和被保护的管道连在一起，外加电流从电源正极通过导线向接地阳极流入，直流电从接地阳极通过土壤向被保护的管道流入，再由管道通过导线流回负极。进而导致整个被保护的管道变成阴极，而和接地阳极变成腐蚀电池，导致接地阳极的废旧钢材总是受到腐蚀。

一个阴极保护站的保护半径在15～20千米左右，两个保护站之间的保护距离在40～60千米左右[4]。当受保护的管道和其他多选金属管道或构筑物距离较近的时候，必须将阴极保护站的杂散电流对其产生的影响考虑到，当这种影响超出规定标准的时候，就应对燃气管道和他们共同的电保护措施考虑到。因为城市的接到或街区庭院中具有很多的地下金属管道和构筑物，为了防止相互影响，在城市燃气管网中很少应用电保护法，而只运用绝缘层防腐法，但在城市郊区的人气管道或长输管线上，经常同时运用电保护法和绝缘层防腐法，以将取长补短的防腐效果顺利实现。

4.2.3 涂层保护设计

在城市燃气管道运输、较长运输线以及石油钻采上涂层保护的运用极为广泛，根据喷涂的部位可以分为内、外涂层两类[5]。在燃气管道中通常运用的是内涂层保护，主要是为了将输差减少。内涂层的性能要求主要有：强大度、耐磨、光滑，可以将一定程度的磨损承受住，具有较好的附着力，可以确保天然气运输、管道清理中耐热、不脱落等。例如，某城市在燃气管道涂层保护操作的过程中，运用先内层、后外层的保护法，由于外层的温度需要超过200℃，选择这种方法使涂层可以将短时间的高温承受住。

结语：在我国燃气发展的过程中管道的腐蚀问题始终是一个极为关键的问题，每年因为燃气管道的腐蚀导致的经济损失极为巨大，并对正常的生产生活造成了严重影响。在我国城市化进程的不断加快下，显著增加了燃气的需求量，同时也会增加燃气管道的铺设长度。燃气属于能够推动社会积极发展的主要能源，其为生产生活提供了许多的便捷之处，因此燃气管道腐蚀问题被人们所重视，在对城市燃气管道予以设计的过程中，需对防腐措施予以合理的运用，这样除了能够确保燃气运输质量之外，还能够确保燃气的正常输送，并避免燃气泄露而对环境造成污染，推动城市能源利用率的提高，对城市环境予以改善，促进城市更好地统筹规划。因此，我们应结合实际情况对燃气管道的腐蚀问题进行分析，并运用合理的方法，对合理的防腐措施进行科学设计和采用，这样可以使燃气管道的使用寿命延长，从而将能源的利用率提高并让城市环境得到改善，为国家创造更加理想的社会效益和经济效益。

【参考文献】

[1]王龙.浅析城镇燃气管道设计及防腐问题处理[J].科技展望，2017，27（22）.

[2]陳立可.城市燃气管道防腐设计的研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（7）：115-116.

[3]潘颜.城市燃气管道设计若干问题的探讨[J].环球市场， 2017（9）.

[4]杨阳，徐凡.城市燃气管道的腐蚀与防护问题探讨[J].住宅与房地产，2017（23）：138.

[5]张艾丽.城镇燃气管道安全风险防范技术探讨[J].智能城市，2017（07）：125.