1、1论城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施摘要：城市埋地燃气管道因为其所处环境的复杂性, 一旦发生腐蚀泄漏, 特别是引发火灾爆炸等一系列伤亡事故, 造成的经济损失和社会影响是不可估量的, 因此, 其腐蚀问题需要引起更多的重视。本文探讨了城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施。 关键词：城市；燃气管道；腐蚀原因；防治措施 中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号： 地下管网一般是用手工电弧焊连接焊接钢管，用石油沥青加强防腐，直埋地下，从而使管道内外分别直与燃气和土壤接触。经过一段时间使用，燃气管道可能会发生腐蚀穿孔开裂等现象，但由于管道深埋地下，这种现象很难被发现。燃气泄漏甚至爆炸等事件已
2、屡见不鲜，轻则影响正常使用，重则危及到人们生命财产安全。因此，通过对管道泄漏的原因进行全面的分析，加强管理，采取必要的防范措施确保供气安全是十分必要的。 一、城市燃气管道腐蚀原因分析 腐蚀是金属在周围介质的化学和电化学作用下所引起的一种破坏。金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属直接和介质接触发生化学作用而引起金属被溶解的过程, 化学腐蚀对燃气管道壁厚是均匀地减薄的, 因此它的危险性不是很大。 2电化学腐蚀是金属和电解质组成原电池所发生的氧化还原过程, 从钢管受到穿孔破坏的观点看, 它的危害性甚大, 所以埋地钢管的腐蚀是以电化学腐蚀为主。输送燃气的钢管按其腐蚀部位不同, 分
3、为内壁腐蚀和外壁腐蚀。通常埋地钢管的腐蚀是以外壁腐蚀为主。 1、 外壁的腐蚀 (1) 埋地钢管的土壤腐蚀。 埋地钢管的外壁腐蚀主要是土壤腐蚀。土壤腐蚀基本上属于电化学腐蚀。因为土壤含有水分、少量的酸、碱或其他盐类，土壤是一种复杂的电解质，而且土壤中各处电解质组分常常差异较大。钢管本身不均匀，或由于含有杂质等原因， 在管道上各部分之间，常具有不同的电极电位，因此在地下金属管道与土壤之间可能构成各种类型的腐蚀电池。由于存在电位差而产生电流，从而在阳极产生腐蚀， 使钢管表面出现凹穴，以致穿孔，而阴极则保持完好。如果两点间没有电位差存在， 也就没有阴阳极的产生，就不可能产生腐蚀，这样就有必要了解电位差
4、原因和其影响因素了。 (2) 影响腐蚀过程的因素。 a. 钢管本身质地的不均匀性。由于钢管自身的缺陷，如晶格的缺陷及含有杂质，金属受冷热加工而变形，产生内应力，特别是钢管表面粗糙度不同而形成钢管本身的不均匀性, 使一部分金属在土壤中容易电离，带正电的铁离子离开钢管进入土壤，在这部分管道上电子越来越过剩，另一部分管道上的铁离子不易电离,这样一来就产生了电位差，从而产生腐蚀。 3b. 土壤物理化学性质的不均匀性漫流的电流。由于土壤透气性、含水量和含盐量等的不均匀性，使埋地钢管本身质地均匀也会产生电位差而形成浓差腐蚀电池，从而产生腐蚀。土壤的透气性取决于土壤的结构、孔隙、含水量等因素。透气性差的地方
5、所埋钢管会成为阳极，容易受到腐蚀。干燥土壤对金属的腐蚀作用比潮湿土壤小。一般情况下，腐蚀性随土壤湿度增加而增加，湿度大的地方， 常常成为阳极而被腐蚀。 土壤的含盐量主要是指溶于水中的盐，一般说来，含盐量越高，腐蚀程度也就越严重。 c. 杂散电流的腐蚀。即大地中杂散电流的腐蚀, 是指这些外界电流作用在钢管上引起的腐蚀。由于外界各种电气设备的漏电与接地, 在土壤中形成杂散电流, 其中对钢管危害最大的是直流电。 d. 细菌作用引起的腐蚀。在缺氧土壤中存在厌氧的硫酸盐还原菌, 它能将可溶的硫酸盐转化为硫化氢, 使土壤中氢离子的浓度增加, 加速了埋地钢管的腐蚀过程。 2、 内壁的腐蚀 燃气管道内部的介质
6、也就是煤气，而煤气中除了可燃成分外，还存在有很多不可燃成分，如 H2S， CO2， 氧硫化合物及水蒸气等其他腐蚀性化合物。由此可见，由于这些化合物的存在，使得煤气管道的内壁受到腐蚀。H2S， CO2 及氧硫化合物溶于水膜中与内壁金属发生化学反应， 形成酸腐蚀，从而导致煤气管道内壁遭受腐蚀。 二、燃气管道防腐的防治措施 1、 防腐材料 4（1） 煤焦油瓷漆 煤焦油瓷漆应用于管道外防腐已有近百年历史， 它由底漆、内缠带、外缠带及其它附加保护材料组成，具有吸水率低、抗微生物侵蚀及抗植物根系穿透等特点， 由于价格低廉，早已广泛应用。 （2）石油沥青 石油沥青具有良好的粘结力，电绝缘性良好，吸水性低，化
7、学稳定性强, 并且成本低防腐效果好，但耐侯性差，不耐阳光直接照射，机械强度较低易受植物根系穿透和微生物侵蚀，因此，适用于输送介质不超过 80 的埋地钢质管道, 石油沥青外防腐管道不宜敷设在水下或沼泽及芦苇地带。 （3）环氧沥青 环氧沥青由环氧树脂、煤沥青、有机溶剂、防锈剂和填料等组成，它不仅具有环氧树脂的高粘结力、高机械强度、耐化学介质侵蚀等性能，还具有煤沥青优异的耐水性、抗微生物、抗植物根系等优点。其绝缘性能优良， 能在各种酸、碱、盐、水和油类中长期浸泡，使用温度- 40 -110之间, 各项性能指标明显优于石油沥青，尽管价格较高，由于使用寿命长,综合比较结果是可取的, 因而使用较为广泛。
8、（4） 熔结环氧粉末 该涂层普遍应用于管道防腐, 主要优点是防腐效果好、耐化学腐蚀、耐磨、耐高温、抗氧化性高、对钢材粘结力强。同时还有耐阴极剥离的优点。然而，在湿气重及温度高的条件下，必须增加涂层厚度，同时在运输及安装时需作好保护，且该涂层对衬口要求高。 5（5） 挤压聚乙烯防腐层 挤压聚乙烯防腐层俗称夹克, 是由底层胶粘剂和面层聚乙烯膜组成，分为二层结构和三层结构两种， 二层结构底层为胶粘剂， 面层为聚乙烯，三层结构是在二层结构基础上增加一层环氧粉末涂层，是双保险的防腐层。该防腐层电性能、机械性能、化学性能、施工性能、环保性能、使用寿命等方面都很好。 （6）聚乙烯胶粘带 聚乙烯胶粘带防腐层是
9、由底漆、内带和外保护带组成，可用机械和手工现场施工, 施工方便干净、效率高, 胶带是靠密封达到防腐蚀目的，故粘结和搭接必须要求紧密，否则产生窜水、剥离和阴极保护电流泄漏。风沙天、管面潮湿等气候环境都不宜施工。 2、采用电化学保护法 电化学保护是指利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀率的防腐蚀技术。由于金属在自然环境和工业生产环境中的腐蚀破坏大部分为电化学腐蚀造成, 因此, 电保护法在腐蚀控制工程中占有重要地位。电保护法分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是通过外加足够的阴极电流, 使金属表面阴极极化, 成为电化学电池中电位均一的阴极, 从而防止其表面腐蚀的方法; 阳极保护是在金属表面通以
10、适度的阳极电流, 使金属表面阳极极化, 进入钝化状态, 从而防止金属表面腐蚀的方法。阴极保护适用于土壤、淡水、海水等介质, 有强制电流、牺牲阳极、排流保护之分。排流保护法又分为极性排流和强制排流两种。阳极保护适用于酸类、盐类等强腐蚀性环境下的腐蚀保护。相比起来, 阳极保护6的投资较高, 下面只对几种阴极保护法进行分析比较。电化学保护法一般与绝缘层相结合, 联合保护可以使两种防腐蚀手段相互补充, 使防腐蚀工程成本降低, 经济合理,安全可靠。 参考文献： 1 王秀先.埋地钢质燃气管道防腐与管理J. 广东建材. 2006(09) 2 许俊城,宋新志,陈国华.城市埋地钢质燃气管道腐蚀原因及对策J. 理化检验(物理分册). 2007(04) 3 张晋英.浅谈燃气管道的腐蚀与防护J. 山西建筑. 2007(21) 4 黄柳汀.浅述防止埋地燃气管道腐蚀的方法J. 广东化工. 2005(05)
