城市燃氣管道防腐設計中的幾大問題研究

牛幼飛 王功

摘要 天然氣作為城市發展的重要燃氣資源，其能否正常輸送直接關系著企業經濟效益和社會效益。為了保證燃氣正常輸送，保證燃氣質量及企業和社會經濟效益，就應該對管道防腐設計中出現的問題進行分析。本文主要從城市燃氣管道防腐設計中出現的問題及原因、解決城市燃氣管道腐蝕設計問題有效措施等方面出發，對城市燃氣管道防腐設計中的幾大問題進行相應研究。

關鍵詞 城市燃氣管道；防腐設計；問題

中圖分類號U17 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0047-02

城市燃氣管道腐蝕問題一直是制約燃氣運輸的重要因素，其在一定程度上會減少燃氣管道的壽命，甚至影響其作用的正常發揮。為了延長輸氣管道壽命，使燃氣管道的經濟效益和社會效益的得到有效提高。就應該對防腐設計中出現的問題進行分析，并采取相應措施以解決實際問題，將腐蝕問題控制在源頭。如何處理好城市燃氣管道防腐設計中出現的問題，已經成為相關部門值得探索的事情。

1 城市燃氣管道防腐設計中出現的問題及原因

在城市管道防腐設計中容易出現內壁腐蝕問題和外壁腐蝕問題。在對燃氣管道防腐設計中出現內壁問題和外壁問題分析之前，應該先對造成燃氣管道腐蝕原因進行分析。管道在對燃氣進行輸送的時候，可能會含有硫化物、二氧化碳、氧及硫化氫等腐蝕性化合物，其一旦與金屬管道發生反應，就會引起化學腐蝕，即便是化學腐蝕性較弱，危害性小，長期下去也會使管道表面出現凹穴，甚至穿孔。出現這種問題主要原因是電化學腐蝕。造成電化學腐蝕主要原因是其電極和電位不同。金屬發生化學反應時，電極電位會變得較容易失去電子形成陽極。如果電極電位較高的部分獲得電子，其就會形成陰極。如果有氧和氯化氫存在，其就會生成氫氧化鐵化合物。此外管道腐蝕與周圍環境、土壤及相應防腐措施效果也有一定關系。其城市燃氣管道防腐設計中的內壁問題來說，出現內壁腐蝕問題的主要原因是天然氣中含有水分，其與管道金屬接觸后會發生化學反應形成化學原電池，進而腐蝕管道內壁。再加上天然氣本身含有腐蝕性化學物質，會加劇管道內壁腐蝕速度；而對于城市燃氣管道設計中的外壁腐蝕問題來說，其則是管道腐蝕最為嚴重的部分，其之所以是腐蝕最嚴重的部分。是因為埋地管道地下環境比較復雜，容易產生電化學腐蝕和細菌腐蝕。當鋼管埋入地下后，其會發生化學腐蝕，這種腐蝕是部分全方面性和部位行的腐蝕，其壁管腐蝕厚度及大小幾乎是一直的，并不是從簡單的管道穿孔就能看出其電化學腐蝕程度的。從中可以看出，城市燃氣管道外壁腐蝕主要以電化學腐蝕為主，化學腐蝕和細菌腐蝕為輔。在對管道外壁腐蝕設計的時候，應該著重對電化學腐蝕進行分析。

2 解決城市燃氣管道腐蝕設計問題有效措施

2.1 解決城市燃氣管道腐蝕設計中內壁防腐問題措施

為了更好解決燃氣管道腐蝕設計中內壁腐蝕問題，就應該先對輸送的天然氣進行凈化，以保證燃氣質量。畢竟天然氣本身具有腐蝕性化學物質，與管道接觸后會加快其反應速度。因此，在天然氣管道腐蝕設計過程中，必須嚴格按照國家制定標準對其進行防腐設計。只有這樣才能保證燃氣管道不被腐蝕，保證燃氣質量，進而延長管道壽命，保證燃氣管道正常輸送。此外，在管道腐蝕設計中，也可以在管道內壁涂上二道環氧樹脂，以避免燃氣管道內壁腐蝕。

2.2 解決城市燃氣管道腐蝕設計中外壁問題防腐措施

解決城市燃氣管道防腐設計中外壁問題的時候，可以采取防腐隔絕絕緣法、電保護法和排流保護法。防腐隔絕絕緣法就是可以采用石油瀝青、環氧煤理清及塑化瀝青及玻璃布等物質使管道外壁與土壤完全隔絕，以避免管道和土壤直接接觸，減少電化學腐蝕發生率。這種外壁防腐蝕方法在城區沿線和小區燃氣管道防腐設計中應用的比較多；電保護法一般有兩種，一種是電源陰極保護法，一種是犧牲陽極保護法和排流保護法。其都是以電化學方式或外加電源方式來避免管道腐蝕的。其中電源陰極保護法是通過被保護的鋼質管道通過的直流電流，這種電流能使管道表面發生陰極極化，進而減小或消除鋼制管道土壤腐蝕不同原電池電極電位差，將腐蝕的電流降至最低，以此來阻止或降低管道腐蝕。為了達到這一目標，可以犧牲陽極陰極保護和電流陰極保護。犧牲陽極陰極保護就是將負數電位金屬和被保護的金屬連接，并將其放置在同一電解質中，使負電位金屬中的電子轉移到被保護的金屬管道上，使整個被保護的金屬管道始終處于較負且相同的電位下。這種方法在小型或是處于低土壤電阻環境的金屬使用次數比較多，因其優勢目前在天然氣管道中也普遍使用這種防腐方法。外加電流陰極保護能直接在直流電源中應用，同時其也能輔助陽極使電流從土壤流向被保護管道金屬中，使金屬結構電位低于周邊環境。其最大優勢是不受管道沿線地形限制，其適合在城市燃氣管道防腐設計中應用；排流保護法就是以地下雜散電流方式避免管道與土壤直接接觸而發生腐蝕措施。其主要原理是將管道排流導線的排電流和電氣化鐵路鋼軌和變電站的陰極相同，在管道的雜散電流不經過土壤前提下，其能導線引流的方式來防止管道腐蝕。

3結論

就目前來看，管道腐蝕問題已經成為燃氣發展的重要因素。我國每年因燃氣管道腐蝕問題而造成的經濟損失較大。尤其是城市化不斷的發展，城市發展對燃氣資源的需求量日益增加，使得管道工程建造量也不斷的增加，這就在一定程度上加大了燃氣管道腐蝕問題。在這種情況下，就應該從管道建設的實際出發，對管道腐蝕設計進行研究，以便更好的保證城市燃氣管道運輸，為燃氣企業和社會發展創造更多的經濟價值和社會價值。

參考文獻

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