燃氣管道的腐蝕原因及防治措施探討

摘 要 城市基礎設施的大力發展，使得燃氣供應的覆蓋面和供應質量都得到了有效的保障。但是在日常的燃氣使用過程中，燃氣管道腐蝕導致的使用安全問題也開始出現，極大地影響了燃氣使用質量的安全管理。本文通過分析當前城市燃氣管道的腐蝕機理，對其誘因進行了探討，并提出了針對性的防治方案。

關鍵詞 城市燃氣供應 燃氣管道腐蝕 誘因分析

中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A

社會經濟的發展也帶了居民生活方式的改善，在我國的生活能源供應上，煤炭資源一直是主體，一方面這是由于我國豐富的煤炭資源和煤炭開采量，保障了煤炭的供應和降低了煤炭的使用成本，但是在使用效率和便捷性上一直得不到保障；后來灌裝煤氣開始走入日常生活，但是灌裝煤氣需要進行定期加注且使用起來具備一定的安全隱患。天然氣技術的發展和開采量的激增，保障了天然氣的供應，管道運輸技術和城市燃氣系統改造為燃氣通家到戶成為可能，由于管道運輸的運量大、效率高且成本低，其封閉式的運輸環境最大化的降低了安全隱患，因此，燃氣的成本低于煤氣和煤炭的使用成本，在目前我國城市覆蓋面極廣。但是作為燃氣運輸和保護的主要通道，燃氣管道一直以來都存在腐蝕的問題，一方面是由于燃氣管道往往深埋地下，要經受各種物質的腐蝕作用；其次是燃氣管道材料本身的抗腐蝕性能還有待加強，本文將著重從燃氣管道的腐蝕機理入手，探討防治燃氣管道腐蝕的有效措施。

一、城市燃氣管道的腐蝕形式及其誘因

由于燃氣管道所處的環境和管道構造的特點，管道腐蝕往往集中發生在管道的內外壁上，且表現形式和腐蝕誘因都具有各自的特點。管道內壁的腐蝕往往是出現附著物和新型氧化物層，也就是造成內壁變厚，由于燃氣運輸過程中，在內壁接觸層上會形成一層親水薄膜層，這為下一步的電化學腐蝕提供了反應所需要的環境和物質；燃氣成分復雜，包含了大量的含碳有機物和硫化有機物，這些物質的腐蝕性極強。通常來說內壁抗腐蝕需要對管道內壁進行周期性的清理和抗氧化處理，通過涂抹抗氧化抗腐蝕涂層，可以有效的延緩這一腐蝕過程，提高內壁的燃氣通過效率。管道外壁所處的環境更為復雜，根據其具體的外部環境的差異，所表現的腐蝕特征也不同。埋地管道的腐蝕主要是由于土壤中酸性物質和堿性物質的慢性氧化、水解生銹和微生物腐蝕，架空管道則會由于空氣濕度變化、空氣中腐蝕物質的侵害和自然風化的影響，正式由于多變的影響因素，使得外壁的腐蝕面及其不均勻，甚至會局部穿孔。

二、城市燃氣管道防治腐蝕的應對措施

管道腐蝕的影響因素主要有兩大類，其一是管道本身的抗腐蝕能力，這就要求管道材料的管道鋪設方式要做出相應的改進；再者是隔絕外界腐蝕性物質的接觸和侵害。因此，可以歸結為主動性抗腐蝕處理和被動型抗腐蝕措施。

（一）主動防治腐蝕措施。

考慮到管道腐蝕的作用機理和管道內外壁腐蝕對燃氣運輸的影響程度，在實際的的管道生產中，要有針對性的提高管道的抗腐蝕能力。這是材料研究和材料加工生產上的巨大變革，通過研制具備強耐酸性、耐堿性、耐燃氣腐蝕、抗銹蝕、抗風蝕的新型材料，可以有效的提高材料的抗腐蝕能力。這有賴于材料特性的基礎性研究，通過進行大范圍的材料耐性實驗，可以獲取管道材料在模擬實際燃氣管道環境中的腐蝕速度和腐蝕程度，通過試添加符合高分子元素、改善金屬冶煉工藝和提高加工工藝水平，可以直接生產出具有典型針對性的管道產品。其次，是其他預處理的主動防腐措施，這其中以電腐蝕法為主要代表。電化學腐蝕是管道在環境中腐蝕的主要方式，且這其中作為電化學反應的陽極的管道極易出現耗損和氧化層的現象，因此，在實際的電化學保護中常常是對陰極進行保護，通過在管道上加裝電力激勵裝置，使得大量的正電流流入管道所在的土壤層，這樣可以有效的降低管道作為電化學反應正極的時間，而使得燃氣管道作為和土壤層一樣的陰極。沿燃氣管道逐段分布一定數量和電流功率的陰極保護站，可以為管道土壤層提供足夠的電流供應，但是必須結合過量電流對于環境和居民生活的影響，因此，其布置方式和布置方案還需要進行進一步的研究。

（二）被動防治腐蝕措施。

被動防治腐蝕的措施主要是在燃氣管道的內外層鋪設或者涂抹具備針對性功能的涂料和特殊物質，其作用機理各有差異，常見的被動防治腐蝕的措施有以下幾種：

1、增強管道與環境之間的絕緣系數。燃氣管道與外界環境之間的化學物質交流、電信號交流和熱信號傳導是腐蝕反應的出現交流方式，因此提高管道與外界環境之間的絕緣系數，包括電絕緣、化學絕緣和熱傳到絕緣等。在鋪設各種絕緣層時，要遵從幾個重要的原則，其一是要保障絕緣層的鋪設要厚度均勻，這是為了避免出現局部過損和應力集中的現象，而出現局部的極度腐蝕現象；其次是要保障絕緣層鋪設必須完整，一旦絕緣層的密封性得不到保證，其防水性、電化學穩定性和抗腐蝕性難以維持；常見的絕緣層材料主要有瀝青類絕緣物質、樹脂類絕緣物質等，通過提高絕緣層內部的含碳量，可以提高絕緣物質的強度、剛度和穩定性。

2、涂抹相應的化學涂料?；瘜W涂料是具備特殊防腐性能的化學膠質或涂料物質。防腐油漆是常見的涂料物質，目前開發出來的烤瓷油漆對于高溫高壓的復雜環境具有極好的適應性，其次，其在剛度上的良好表現和極好的熱力絕緣性能夠更好的降低燃氣管道的受熱效果。由于烤瓷油漆的主要成分是分金屬高分子化合物，微生物難以附著，其電化學保護性能也十分客觀。熔結環氧粉末涂層的粘結能力極強，可以提供很好的防水性和穩定性，對于掩蓋燃氣管道的裂縫的作用尤其突出。PE涂層是高分子聚乙烯物質，其防水性能和防腐蝕性能極其優異，通過復雜的噴丸處理工藝，可以有效的提高管道轉彎處和管道結合突起處的密封效果，提高涂層的覆蓋面積和穩定性，只是這一類涂料的成本較高，限制其使用范圍。

三、總結

城市基礎設施的大力發展，使得燃氣供應的覆蓋面和供應質量都得到了有效的保障。但是在日常的燃氣使用過程中，燃氣管道腐蝕導致的使用問題和安全問題開始出現，極大的影響的燃氣的使用質量的安全管理。本文通過分析當前城市燃氣管道的腐蝕機理，對其誘因進行了針對性的研究，并提出了針對性的防治解決方案。

（作者單位：平頂山燃氣有限責任公司）

參考文獻：

[1]李亞峰，埋地金屬管道外壁腐蝕原因及防治措施[J]，遼寧化工，2009（7）

[2]馬志，對煤氣管道腐蝕原因的分析和應采取的防治措施[J]，河北冶金學會2008年