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摘要：PE管材由于其优异的综合性能在城市埋地燃气管网大量使用，但是由于多种原因，还是有相当一部分的钢质燃气管道在建设、使用。因此城市埋地钢质燃气管道防腐是各地管道燃气公司一项长期的任务。基于此，本文阐述了燃气管道工程的主要特征，对燃气管道腐蚀的主要原因以及燃气管道工程埋地钢的防腐方法进行了简要分析，旨在延长燃气管道的使用寿命及保障其安全运行。
关键词：燃气管道工程;特征;腐蚀原因;防腐方法
城市化建设的不断推进，使得燃气工程建设不断增多，并且燃气是现代城市的主要能源，其关系着居民日常生活，燃气管道作为运输燃气的主要工具，是市政工程建设的主要基础设施，其防腐性能一直是燃气管道工程建设的重点。因此需要针对各种防腐层的特点及适用范围，因地制宜进行防腐。
一、燃气管道工程的主要特征
燃气管道工程的主要特征包括：（1）安全性要求高。燃气管道的敷设位置距离居民和建筑物近，伴行或交叉排列着很多管线、光电缆，为了确保周围设施的安全，必须保证燃气管道的安全系数高。（2）施工管理难度大。由于燃气管道在城市的道路或建筑物下敷设，地形、地质条件复杂多变，穿越道路、光电缆、各种管线的次数多且地下障碍物的情况也非常复杂，存在很多不确定性，这就要求在施工前充分了解现场情况并编制切实可行的施工方案及应急预案，同时在施工中要加强技术、质量等管理，确保施工生产的顺利进行。
二、燃气管道工程腐蚀的主要原因
燃气管道一般深埋在地底下，由于地下环境复杂与土壤潮湿，会使燃气管道产生腐蚀。随着城市人口增多，城市人们的生活废水，生活垃圾以及城市工厂排出的工业废水等都会给地下造成污染，也會导致地下燃气管道腐蚀。结合笔者实践工作经验，认为燃气管道工程腐蚀主要在管道的内壁和外壁方面，具体表现为：（1）内壁腐蚀原因分析。管道是金属性质，金属物在接触到管道中的硫化物、氧气、二氧化碳以及硫化氢等化合物，就会与其发生化学反应。一次化学反应效果可能不是很明显，但长时间与这些化合物发生反应，一次被腐蚀一点，最后也会使管道被腐蚀穿孔。这种腐蚀主要是电化学腐蚀引起。电化学腐蚀是不纯的金属与电解质不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生的原电池反应，是材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，电极电位失去电子变成阳极;介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，电极电位得到电子变成阴极。若金属与氧、氯化氢反应，便会生成氢氧化铁化合物，从而使其腐蚀。（2）外壁腐蚀原因分析。燃气管道的外壁腐蚀主要是架空和埋地钢的腐蚀。 埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的均匀减薄。所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危害性不大。而造成钢管表面出现凹穴，以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀，其次杂散电流及土壤中微生物细菌对钢管的腐蚀。
三、燃气管道工程埋地钢管的防腐方法分析
燃气管道工程地下金属管道腐蚀的原因主要有：一种是化学和电化学，另一种是物理。对地下管道造成最大的腐蚀危害的要属电化学，这种腐蚀在地底范围广，对金属腐蚀严重。目前国内外埋地钢管可选择石油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯防腐层、溶解环氧粉末层等防腐层材料。为了提高管道的使用寿命，减少管道腐蚀带来的损失，相关部门因重视燃气管道的防腐设计，一定要选出最有效的方案。对埋在地下的管道应实施双重保护，及绝缘层和电保护法同时使用，两者相辅相成。
1、防腐隔绝绝缘法。防腐隔绝绝缘法就是完全隔绝管道外壁与土壤，减少电化学腐蚀发生率。一般采用的隔绝材料有石油沥青、环氧煤沥青、塑化沥青以及等物质。这种防腐方法多应用于城区沿线和小区燃气管道防腐设计。管道绝缘防腐层在涂敷过程中和工作结束后，都应仔细进行外观检查，消除所有缺陷。此外，还应使用电火花检漏仪对全部防腐层进行检验，该仪器利用高压火花放电原理检查出燃气管道防腐绝缘层的微孔和损伤必须予以消除，否则，它们就可能是埋地钢管电化学腐蚀的阳极区，使钢管表面产生腐蚀，以至穿孔。
2、电保护的防腐方法分析。电保护法就是把要保护的钢铁设备作为阴极，另外用不溶性电极作为辅助阳极，两者都放在电解质溶液里，接上外加直流电源.通电后，大量电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生负电荷（电子）的积累，只要外加足够强的电压，金属腐蚀而产生的原电池电流就不能被输送，因而防止了钢铁的腐蚀。具体又分为牺牲阳极保护法和外加电源保护法。牺牲阳极保护法是将氧化性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。牺牲阳极保护法种类很多，考虑到经济可行性，一般选择镁阳极材料和锌阳极材料，锌阳极材料的价格约为镁阳极材料的一半，因为锌阳极材料电势较小，输出电流相对较小，电极消耗慢。在同样的土壤电阻率环境中，锌的消耗比镁慢0.4倍。在电路无限制的情况下，尽量使用锌阳极材料，降低费用。外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从土壤流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。直流电源是通过阴极保护站产生的，为使电源充分发挥作用，阴极保护站最好设置在被保护管道的中点。如果有两个保护站同时运行，则可适当增加范围。但是由于管线错综复杂，难以全面保护到每一处管道，因此一般不采用此法进行管道防腐。
3、除锈处理防腐方法分析。除去钢管表面被腐蚀的部分及表面的氧化物、铁锈、油脂污物是为让防腐绝缘层更加牢固地黏附在钢管表面上。一般用化学除锈，用酸性溶液清洗或浸泡钢管，使其表面的铁锈与酸溶液发生化学反应从而除去铁锈，再用碱溶液中和钢管表面的酸溶液，清洗干净后，便可进行下一步防腐处理。做好防腐前的准备工作也是提升管道防腐性能的重要因素。
四、结束语
综上所述，燃气管道工程作为城市基础设施之一，其正常运作不仅关系到居民的切身利益，也直接影响着企业的经济效益和社会效益。燃气管道若被腐蚀，不仅会浪费燃气资源，也会降低燃气质量，从而引起多方利益损失。所以为了延长管道的使用寿命，提高燃气质量，需要对燃气管道工程进行防腐。
参考文献：
[1]杨慧敏.城市燃气管道防腐设计的思考[J].黑龙江科技信息，2014.
[2]郭勇等.城镇燃气埋地钢质管道外防腐层检测方法[J].石油和化工设备，2017.
[3]王庆等.试论天然气管线防腐技术[J].石化技术，2018.
（作者单位：黑山奥德燃气有限公司）
关键词：燃气管道工程;特征;腐蚀原因;防腐方法
城市化建设的不断推进，使得燃气工程建设不断增多，并且燃气是现代城市的主要能源，其关系着居民日常生活，燃气管道作为运输燃气的主要工具，是市政工程建设的主要基础设施，其防腐性能一直是燃气管道工程建设的重点。因此需要针对各种防腐层的特点及适用范围，因地制宜进行防腐。
一、燃气管道工程的主要特征
燃气管道工程的主要特征包括：（1）安全性要求高。燃气管道的敷设位置距离居民和建筑物近，伴行或交叉排列着很多管线、光电缆，为了确保周围设施的安全，必须保证燃气管道的安全系数高。（2）施工管理难度大。由于燃气管道在城市的道路或建筑物下敷设，地形、地质条件复杂多变，穿越道路、光电缆、各种管线的次数多且地下障碍物的情况也非常复杂，存在很多不确定性，这就要求在施工前充分了解现场情况并编制切实可行的施工方案及应急预案，同时在施工中要加强技术、质量等管理，确保施工生产的顺利进行。
二、燃气管道工程腐蚀的主要原因
燃气管道一般深埋在地底下，由于地下环境复杂与土壤潮湿，会使燃气管道产生腐蚀。随着城市人口增多，城市人们的生活废水，生活垃圾以及城市工厂排出的工业废水等都会给地下造成污染，也會导致地下燃气管道腐蚀。结合笔者实践工作经验，认为燃气管道工程腐蚀主要在管道的内壁和外壁方面，具体表现为：（1）内壁腐蚀原因分析。管道是金属性质，金属物在接触到管道中的硫化物、氧气、二氧化碳以及硫化氢等化合物，就会与其发生化学反应。一次化学反应效果可能不是很明显，但长时间与这些化合物发生反应，一次被腐蚀一点，最后也会使管道被腐蚀穿孔。这种腐蚀主要是电化学腐蚀引起。电化学腐蚀是不纯的金属与电解质不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生的原电池反应，是材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，电极电位失去电子变成阳极;介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，电极电位得到电子变成阴极。若金属与氧、氯化氢反应，便会生成氢氧化铁化合物，从而使其腐蚀。（2）外壁腐蚀原因分析。燃气管道的外壁腐蚀主要是架空和埋地钢的腐蚀。 埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的均匀减薄。所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危害性不大。而造成钢管表面出现凹穴，以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀，其次杂散电流及土壤中微生物细菌对钢管的腐蚀。
三、燃气管道工程埋地钢管的防腐方法分析
燃气管道工程地下金属管道腐蚀的原因主要有：一种是化学和电化学，另一种是物理。对地下管道造成最大的腐蚀危害的要属电化学，这种腐蚀在地底范围广，对金属腐蚀严重。目前国内外埋地钢管可选择石油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯防腐层、溶解环氧粉末层等防腐层材料。为了提高管道的使用寿命，减少管道腐蚀带来的损失，相关部门因重视燃气管道的防腐设计，一定要选出最有效的方案。对埋在地下的管道应实施双重保护，及绝缘层和电保护法同时使用，两者相辅相成。
1、防腐隔绝绝缘法。防腐隔绝绝缘法就是完全隔绝管道外壁与土壤，减少电化学腐蚀发生率。一般采用的隔绝材料有石油沥青、环氧煤沥青、塑化沥青以及等物质。这种防腐方法多应用于城区沿线和小区燃气管道防腐设计。管道绝缘防腐层在涂敷过程中和工作结束后，都应仔细进行外观检查，消除所有缺陷。此外，还应使用电火花检漏仪对全部防腐层进行检验，该仪器利用高压火花放电原理检查出燃气管道防腐绝缘层的微孔和损伤必须予以消除，否则，它们就可能是埋地钢管电化学腐蚀的阳极区，使钢管表面产生腐蚀，以至穿孔。
2、电保护的防腐方法分析。电保护法就是把要保护的钢铁设备作为阴极，另外用不溶性电极作为辅助阳极，两者都放在电解质溶液里，接上外加直流电源.通电后，大量电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生负电荷（电子）的积累，只要外加足够强的电压，金属腐蚀而产生的原电池电流就不能被输送，因而防止了钢铁的腐蚀。具体又分为牺牲阳极保护法和外加电源保护法。牺牲阳极保护法是将氧化性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。牺牲阳极保护法种类很多，考虑到经济可行性，一般选择镁阳极材料和锌阳极材料，锌阳极材料的价格约为镁阳极材料的一半，因为锌阳极材料电势较小，输出电流相对较小，电极消耗慢。在同样的土壤电阻率环境中，锌的消耗比镁慢0.4倍。在电路无限制的情况下，尽量使用锌阳极材料，降低费用。外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从土壤流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。直流电源是通过阴极保护站产生的，为使电源充分发挥作用，阴极保护站最好设置在被保护管道的中点。如果有两个保护站同时运行，则可适当增加范围。但是由于管线错综复杂，难以全面保护到每一处管道，因此一般不采用此法进行管道防腐。
3、除锈处理防腐方法分析。除去钢管表面被腐蚀的部分及表面的氧化物、铁锈、油脂污物是为让防腐绝缘层更加牢固地黏附在钢管表面上。一般用化学除锈，用酸性溶液清洗或浸泡钢管，使其表面的铁锈与酸溶液发生化学反应从而除去铁锈，再用碱溶液中和钢管表面的酸溶液，清洗干净后，便可进行下一步防腐处理。做好防腐前的准备工作也是提升管道防腐性能的重要因素。
四、结束语
综上所述，燃气管道工程作为城市基础设施之一，其正常运作不仅关系到居民的切身利益，也直接影响着企业的经济效益和社会效益。燃气管道若被腐蚀，不仅会浪费燃气资源，也会降低燃气质量，从而引起多方利益损失。所以为了延长管道的使用寿命，提高燃气质量，需要对燃气管道工程进行防腐。
参考文献：
[1]杨慧敏.城市燃气管道防腐设计的思考[J].黑龙江科技信息，2014.
[2]郭勇等.城镇燃气埋地钢质管道外防腐层检测方法[J].石油和化工设备，2017.
[3]王庆等.试论天然气管线防腐技术[J].石化技术，2018.
（作者单位：黑山奥德燃气有限公司）