埋地鋼制燃氣管道腐蝕原因和防腐措施探討

才檳赫 馮浩茹 席文杰

摘要：在燃氣的輸送中，鋼制燃氣管道因為性價比高，耐受性強等眾多優勢而得到了廣泛的應用。但是，由于管道長期埋于地下，在加上鋼質管道本身的特質，管道本身容易遭到腐蝕，導致燃氣泄漏，引發安全事故。為了提高燃氣管道的穩定性，保障燃氣的正常輸送，我們就必須要對埋地鋼質管道的致腐原因進行探討，并在此基礎上討論防腐措施。以此來提高管道的耐受性，提高燃氣輸送的穩定性。

關鍵詞：鋼制燃氣管道；防腐措施；腐蝕

鋼制品本身的穩定性就不高，極易與其他化學元素產生反應，也易遭到堿性或者酸性離子的腐蝕。尤其是埋地燃氣管道，所處環境復雜，受到土壤中的金屬元素以及雨水的作用，再加上地底環境的影響，極易受到腐蝕。而燃氣管道一旦遭到腐蝕，就會出現裂縫或者穿孔，造成燃氣泄漏，引發嚴重的安全事故。

一、埋地鋼制燃氣管道腐蝕原因

1.1 環境因素導致的微生物、細菌腐蝕

埋地鋼制管道長期埋于地下，被大量土壤包裹。土壤中所含的微生物、礦物元素，以及雨水中所含的酸性或者堿性物質等都會與鋼制管道發生作用，導致鋼制管道的腐蝕。而在土壤中，由于長期封閉缺氧，會導致硫酸鹽還原菌等一些帶有一定腐蝕性的增強腐蝕細菌增加，這些細菌與埋地管道發生作用，將可溶硫酸鹽慢慢的在電極反應中轉化為硫化氫，而硫化氫在與鋼質管道中的金屬元素出現化學反應，并最終導致管道的腐蝕[1]。這些微生物雖然無法直接的導致鋼質管道的腐蝕，但是卻可以通過電化學作用來產生其他化學元素來導致管道的腐蝕，并且加速腐蝕的速度，增強腐蝕的力度。

1.2 微電池以及宏電池腐蝕

在埋地燃氣管道中，管道本身的微觀金相結構會讓管道產生微電池作用。在微電池作用下，管道的腐蝕與土壤電阻無關，而是由管道中微觀金相結構的陰陽極電極過程決定。在微電池作用下，管道的腐蝕較為緩慢、均勻，而且程度較小。而宏電池腐蝕則是由鋼質管道的金屬管材以及管道中所帶有的金屬構件造成的，相較于微電池腐蝕，宏電池腐蝕的程度、面積都較大。而鋼質管道與埋地環境的差異則是引發宏電池腐蝕的主要因素，由于物理、化學環境的差異，致使管道與周邊環境出現了電位差，在電位差的逐漸增強中，引發宏電池作用，并導致鋼質管道局部麻坑，造成管道腐蝕[2]。

1.3雜散電流腐蝕

雜散電流是指在規定電路或者意圖電路之外的途徑流動的電流，雜散電流一般表現為直流電流、交流電流和大地中自然存在的地電流的三種形態。直流雜散電流腐蝕原理與電解腐蝕類似，同樣是由于電解作用而導致電池陽極區的金屬被腐蝕。它的主要來源有：用于直流電解的設備、電焊機、直流輸電線路等。其中以直流電氣化鐵路最具代表性，同時也對埋地鋼制燃氣管道造成驚人的腐蝕危害。交流雜散電流是管道附近高壓電力線產生的二次感應交流電疊加在管道腐蝕電化學電池產生的腐蝕，其腐蝕量較小，但集中腐蝕性強。它的主要來源有：交流電氣鐵路、交流輸電線路及其他電氣設施等。理論上，如果在埋地鋼制燃氣管道的周圍存在外來的電流，就會將燃氣管道變成回流電路，從而讓管道的部分流出電流，產生局部性的腐蝕作用[3]。

二、埋地鋼制燃氣管道防腐措施

2.1絕緣層防腐措施

首先，在進行燃氣管道的敷設時，要選取合適的更符合標準的原材料，避免由于管道材質問題而造成后期的質量問題，出現腐蝕。其次，要對燃氣管道進行絕緣層的覆蓋。利用絕緣層將管道與土壤進行隔離，降低腐蝕電流，防止出現宏電池腐蝕效應和電化學反應，將土壤中的腐蝕細菌與鋼質管道直接隔開，避免其在電化學作用下產生硫酸鹽還原菌等腐蝕性微生物。而絕緣層的材料可以選擇環氧粉末，聚乙烯膠、石油瀝青、環氧煤瀝青等材料[4]?，F階段，燃氣管道敷設使用的最多的材料是環氧煤瀝青，因為該材料的性價比最高，而且對運輸環境的要求不高。但是，在這里要提醒一點，環氧煤瀝青的熔點較高，在進行管道敷設時必須要對其進行加熱溶解，尤其是在冬季等溫度較低的地區，必須要花費大量的時間來進行環氧煤瀝青的融化，因此可能造成工期的延緩。

2.2 提高管道安裝和施工的質量

除了要確保材料的質量外，還需要對管道安裝階段進行嚴格的控制。必須要提高管道工人的施工技術，在進行管道的敷設時要做好管道的絕緣處理，并且嚴格按照相關標準進行敷設。在進行環氧煤瀝青包裹鋼質管道時，必須要保證涂層原料厚度的均勻，避免由于安裝施工不到位而導致后期的腐蝕問題。在進行管道預埋時，要保證土壤的密度均勻，避免由于土壤問題而造成金屬微陽極和微陰極的反應，產生宏電池效應，造成管道的腐蝕。其次，要加大驗收的力度，做好電火花檢測，查看是否存在保護電流外泄現象，避免由于電流原因而造成管道的腐蝕。

2.3 加強日常管理和維護

為了提高燃氣運輸的穩定性，提高管道的使用壽命，降低其腐蝕效果，就必須要定時定期的對燃氣管道進行維護。查看管道的絕緣層是否出現了脫落、剝離現象，并對防護裝置進行定期測試，通過日常維護來提高管道的抗腐蝕性。當然，為了能夠進一步的提高管道的耐受性，提高管道的防腐性，還必須要提高維護技術，應用新型設備和技術來提高管道維護的質量，提高管道的使用壽命。

三、結語

燃氣對于人們的生產生活有著重要的影響，而隨著當前社會的發展，人們對于燃氣的需求也越來越大。為了改善當前的燃氣輸送環境，提高鋼制燃氣管道的穩定性，我們就必須要采取針對性的措施，來降低外界因素對管道的侵蝕作用，延長管道的使用壽命，避免管道出現裂縫、穿孔等現象。通過做好鋼質燃氣管道的防腐措施，來提高管道的使用年限，提高管道的耐腐蝕性。

參考文獻：

[1]徐火力.城市埋地鋼制燃氣管道風險評價技術研究及應用[J].質量技術監督研究，2015（01）：8-12.

[2]高輝，王勇，楊新鵬.城市埋地鋼制燃氣管道的全面檢測實踐[J].全面腐蝕控制，2015，29（06）：70-73.

[3]范成龍，黃學斌.關于老舊鋼制燃氣管道安全的若干建議——基于廈門市的檢驗案例[J].中國特種設備安全，2017，33（10）：46-49+54.

[4]張維.軌道交通雜散電流對埋地燃氣鋼制管道的干擾[J].城市公用事業，2017，26（03）：44-48+68.