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[摘 要]在城市的发展的过程中最重要的燃气资源就是天然气，天然气的正常运输不仅有利于于企业提高经济效益还有利于社会效益。燃气管道的防腐设计有利于燃气的正常运输、提高燃气质量以及企业经济效益和社会效益。本文针对燃气管道防腐问题进行分析，针对燃气管道防腐设计中的问题给出相应的解决方案建议。
[关键词]城市燃气管道 防腐设计 防腐措施
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0111-01
管道防腐方法可分为两大类：金属或非金属覆盖的防腐蚀法和电化学防腐蚀法。在金属表面覆盖一层电位低于管材本身的金属，叫做金属覆盖法；覆盖一层绝缘性强的非金属物质，加强管身与外管的绝缘性，叫做非金属覆盖法。大口径钢管的外防腐处理，一般在管外用绝缘材料做一层保护层，以隔绝钢管与其周围土壤中的电解质接触，使其形不成腐蚀电池现象，这样就可达到防止管道腐蚀的目的。
一、绝缘层防腐法
管道外包扎绝缘层可以将管道与作为电解质的土壤隔开，并增大管道与土壤间的电阻，从而减小腐蚀电流，达到防腐的目的。
对绝缘防腐层的基本要求如下：①应有良好的电绝缘性，耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准。②应有良好的防水性和化学稳定性。③应有一定的机械强度。④绝缘防腐层与管道应有良好的黏结性，以保持连续完整。⑤材料来源丰富，价格低廉，便于机械化施工。⑥涂层应易于修补。
目前，国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多，可根据土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘层等级，选用石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油磁漆、聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末涂层等防腐绝缘材料。
二、石油沥青防腐层
石油沥青作为钢管外防腐材料，据悉已有近百年的历史，它具有耐电压性能好，价格便宜的特点，但是石油沥青的最大缺点是强度低，吸水率大，不耐植物根植穿透，不耐细菌，易老化。石油沥青防腐层通常选择“三油二布”的做法。在土壤腐蚀性强或管道穿越沟渠等重要的地方，则采用“四油三布”加强防腐。
三、环氧煤沥青防腐层
环氧煤沥青涂料由环氧树脂、煤焦油沥青、固化剂和填料等组成，适用于水下管道及金属构筑物。它耐矿物油及化学药品，漆膜不仅耐磨，而且对金属有很好的附着力。它的施工采用冷敷工艺，因而较石油沥青、煤焦油沥青更优越。但是环氧煤沥青的缺点是施工质量不易保证，除锈质量要求很高。
四、煤焦油磁漆防腐层
采用煤焦油磁漆作为一种管道涂料，在全世界范围内应用几十年长盛不衰，是因为这种材料防腐性能优良，防腐保护寿命长，且价格便宜，经济实用。煤焦油磁漆适用于各种地下管线防腐，在国外应用广泛，我国也在推广应用，靖边至西安天然气长输管道全部以及西安市天然气管道的局部均应用了煤焦油磁漆。但该材料毒性较大，有致癌物，在发达国家已禁止使用。
五、聚乙烯防腐层
聚乙烯防腐层技术是目前国内外埋地管道外防腐的主要技术之一。聚乙烯防腐层因其防腐性能好、吸水率低、机械强度高等性能，近20年来在国内埋地输水、输气、输油管道上获得了广泛应用。
六、电化学防腐蚀法
电化学防腐蚀法是排流法和阴极保护法的总称，其中尤以排流法更为经济有效。现分别介绍如下。
1.排流法
当金属管道遭受来自杂散电流的电化学腐蚀时，埋设的管道发生腐蚀处是阳极电位。如果在该处管道和电铁回归线（如变电站的负极或钢轨）之问，用低电阻导线（排流线）连接起来，使杂散电流不经过土壤而直接回到变电站去，就可以防止发生腐蚀，这就是排流法。
排流法防腐蚀的效率很高，费用较低，是普遍采用的方法。埋设金属管道和变电站负极连接起来进行排流时，若只有一个变电站电源，而且不可能从电源流入逆电流的情况下，两者可直接用排流线连接，这称为直接排流法。
2.阴极保护法
阴极保护法是从管道的外部给一定量的直流电流，由于输水管道上电流的作用，金属管道表面上的不均匀电位被消除，使其不能产生腐蚀电流，从而达到保护金属不受腐蚀的目的。阴极保护法又分为外加电流法和牺牲阳极法两种。新建的大口径埋地燃气管道必须采用防腐层辅以阴极保护（联合保护）的腐蚀控制系统，且管道运行期间阴极保护不应中断；在役埋地管道（仅有防腐层）应逐步追加阴极保护。
（1）加电流法
外加电流法是通过外部的直流电源装置把必要的防腐电流经埋在地下的电极（阳极）流入金属管道的一种方法。所用的直流电源，通常都是交流电源经整流后得到的，而所用的阳极必须是非溶性物质，如石墨、高硅铸铁等。将阳极埋在地下，周围填充焦炭或炭末等，以降低接地电阻，并扩散产生氧气。在电极更换较方便的地方，可以使用旧钢管、旧钢轨等较大尺寸的电极。这种方法所用的整流装置由硅整流器和活动电阻组成，也有用恒压稳流器方式的。后者的工况要好些，但价格较高。另外，使用非溶性阳极时，可作为永久性的防蚀措施，除电费外无其他费用。这种方法的缺点是对其他地下管道也会造成一定的影响，即可使其某个地方变为阳极，因此在市区管道相距较近的地区不宜使用。
（2）牺牲阳极法
牺牲阳极法是用比被保护金属管道电位低的金属材料做阳极，和被保护金属连接在一起，利用两种金属之间已有的电位差产生防蚀电流的一种防腐方法。阳极随着流出的电流而逐渐消耗，所以称之为牺牲阳极。这种阳极消耗较快，安设位置必须便于更换。低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等，一般采用镁合金较多。这种方法的优点是施工简易，设备费用低；缺点是电压低而不能调整，阳极必须定期更换。使用外加电流保护必须使用得当。如果电压相差太大，由于电流分解了土壤中的地下水，产生了氢气，可将管身保护层破坏，反起副作用。
七、结语
燃气易燃、易爆、有毒，其储存、输配、经营和使用过程的每一个环节都容易发生泄漏、爆炸、中毒事故。因此，确保燃气供应各环节的设施安全，十分重要。为加强燃气工程施工质量管理，从工程环节把好安全质量关。
参考文献
[1] 牛幼飞，王功.城市燃气管道防腐设计中的几大问题研究[J]. 科技传播. 2012（10）
[2] 叶海威.城市燃气管道浅埋防护技术分析[J]. 经营管理者. 2014（17）
[3] 欧阳金，董事尔，张吉良，元永泰，陈嘉宾.城市燃气管道系统安全性的模糊综合评价研究[J]. 新西部（下半月）. 2007（11）
[4] 刘彦忠.浅谈城市燃气管道腐蚀检测及技术[J]. 科技创新导报. 2009（16）
[5] 陈旭.试论城市燃气管道设计施工中的常见问题[J]. 中国高新技术企业.2013（08）
[关键词]城市燃气管道 防腐设计 防腐措施
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0111-01
管道防腐方法可分为两大类：金属或非金属覆盖的防腐蚀法和电化学防腐蚀法。在金属表面覆盖一层电位低于管材本身的金属，叫做金属覆盖法；覆盖一层绝缘性强的非金属物质，加强管身与外管的绝缘性，叫做非金属覆盖法。大口径钢管的外防腐处理，一般在管外用绝缘材料做一层保护层，以隔绝钢管与其周围土壤中的电解质接触，使其形不成腐蚀电池现象，这样就可达到防止管道腐蚀的目的。
一、绝缘层防腐法
管道外包扎绝缘层可以将管道与作为电解质的土壤隔开，并增大管道与土壤间的电阻，从而减小腐蚀电流，达到防腐的目的。
对绝缘防腐层的基本要求如下：①应有良好的电绝缘性，耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准。②应有良好的防水性和化学稳定性。③应有一定的机械强度。④绝缘防腐层与管道应有良好的黏结性，以保持连续完整。⑤材料来源丰富，价格低廉，便于机械化施工。⑥涂层应易于修补。
目前，国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多，可根据土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘层等级，选用石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油磁漆、聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末涂层等防腐绝缘材料。
二、石油沥青防腐层
石油沥青作为钢管外防腐材料，据悉已有近百年的历史，它具有耐电压性能好，价格便宜的特点，但是石油沥青的最大缺点是强度低，吸水率大，不耐植物根植穿透，不耐细菌，易老化。石油沥青防腐层通常选择“三油二布”的做法。在土壤腐蚀性强或管道穿越沟渠等重要的地方，则采用“四油三布”加强防腐。
三、环氧煤沥青防腐层
环氧煤沥青涂料由环氧树脂、煤焦油沥青、固化剂和填料等组成，适用于水下管道及金属构筑物。它耐矿物油及化学药品，漆膜不仅耐磨，而且对金属有很好的附着力。它的施工采用冷敷工艺，因而较石油沥青、煤焦油沥青更优越。但是环氧煤沥青的缺点是施工质量不易保证，除锈质量要求很高。
四、煤焦油磁漆防腐层
采用煤焦油磁漆作为一种管道涂料，在全世界范围内应用几十年长盛不衰，是因为这种材料防腐性能优良，防腐保护寿命长，且价格便宜，经济实用。煤焦油磁漆适用于各种地下管线防腐，在国外应用广泛，我国也在推广应用，靖边至西安天然气长输管道全部以及西安市天然气管道的局部均应用了煤焦油磁漆。但该材料毒性较大，有致癌物，在发达国家已禁止使用。
五、聚乙烯防腐层
聚乙烯防腐层技术是目前国内外埋地管道外防腐的主要技术之一。聚乙烯防腐层因其防腐性能好、吸水率低、机械强度高等性能，近20年来在国内埋地输水、输气、输油管道上获得了广泛应用。
六、电化学防腐蚀法
电化学防腐蚀法是排流法和阴极保护法的总称，其中尤以排流法更为经济有效。现分别介绍如下。
1.排流法
当金属管道遭受来自杂散电流的电化学腐蚀时，埋设的管道发生腐蚀处是阳极电位。如果在该处管道和电铁回归线（如变电站的负极或钢轨）之问，用低电阻导线（排流线）连接起来，使杂散电流不经过土壤而直接回到变电站去，就可以防止发生腐蚀，这就是排流法。
排流法防腐蚀的效率很高，费用较低，是普遍采用的方法。埋设金属管道和变电站负极连接起来进行排流时，若只有一个变电站电源，而且不可能从电源流入逆电流的情况下，两者可直接用排流线连接，这称为直接排流法。
2.阴极保护法
阴极保护法是从管道的外部给一定量的直流电流，由于输水管道上电流的作用，金属管道表面上的不均匀电位被消除，使其不能产生腐蚀电流，从而达到保护金属不受腐蚀的目的。阴极保护法又分为外加电流法和牺牲阳极法两种。新建的大口径埋地燃气管道必须采用防腐层辅以阴极保护（联合保护）的腐蚀控制系统，且管道运行期间阴极保护不应中断；在役埋地管道（仅有防腐层）应逐步追加阴极保护。
（1）加电流法
外加电流法是通过外部的直流电源装置把必要的防腐电流经埋在地下的电极（阳极）流入金属管道的一种方法。所用的直流电源，通常都是交流电源经整流后得到的，而所用的阳极必须是非溶性物质，如石墨、高硅铸铁等。将阳极埋在地下，周围填充焦炭或炭末等，以降低接地电阻，并扩散产生氧气。在电极更换较方便的地方，可以使用旧钢管、旧钢轨等较大尺寸的电极。这种方法所用的整流装置由硅整流器和活动电阻组成，也有用恒压稳流器方式的。后者的工况要好些，但价格较高。另外，使用非溶性阳极时，可作为永久性的防蚀措施，除电费外无其他费用。这种方法的缺点是对其他地下管道也会造成一定的影响，即可使其某个地方变为阳极，因此在市区管道相距较近的地区不宜使用。
（2）牺牲阳极法
牺牲阳极法是用比被保护金属管道电位低的金属材料做阳极，和被保护金属连接在一起，利用两种金属之间已有的电位差产生防蚀电流的一种防腐方法。阳极随着流出的电流而逐渐消耗，所以称之为牺牲阳极。这种阳极消耗较快，安设位置必须便于更换。低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等，一般采用镁合金较多。这种方法的优点是施工简易，设备费用低；缺点是电压低而不能调整，阳极必须定期更换。使用外加电流保护必须使用得当。如果电压相差太大，由于电流分解了土壤中的地下水，产生了氢气，可将管身保护层破坏，反起副作用。
七、结语
燃气易燃、易爆、有毒，其储存、输配、经营和使用过程的每一个环节都容易发生泄漏、爆炸、中毒事故。因此，确保燃气供应各环节的设施安全，十分重要。为加强燃气工程施工质量管理，从工程环节把好安全质量关。
参考文献
[1] 牛幼飞，王功.城市燃气管道防腐设计中的几大问题研究[J]. 科技传播. 2012（10）
[2] 叶海威.城市燃气管道浅埋防护技术分析[J]. 经营管理者. 2014（17）
[3] 欧阳金，董事尔，张吉良，元永泰，陈嘉宾.城市燃气管道系统安全性的模糊综合评价研究[J]. 新西部（下半月）. 2007（11）
[4] 刘彦忠.浅谈城市燃气管道腐蚀检测及技术[J]. 科技创新导报. 2009（16）
[5] 陈旭.试论城市燃气管道设计施工中的常见问题[J]. 中国高新技术企业.2013（08）