基于城市燃气管道防腐设计的研究

王有之

摘  要：作为城市发展的重要燃气资源，天然气的正常输送是保障社会效益和企业经济效益的关键。为保证燃气资源的输送质量，必须采取有效措施控制燃气管道的腐蚀，尽可能减少燃气输送安全事故，降低管道输送成本，提高燃气输送的安全性。主要深入探究了城市燃气管道防腐设计的相关内容。

关键词：城市燃气管道;防腐设计;电保护法;排流保护法

中图分类号：TU996.8            文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.086

随着城市化建设步伐的不断加快，我国地下管道建设种类和数量在逐步增加，许多埋在地下的管道在长期使用过程中由于受到外部土壤与内部介质的作用，难免出现一定的腐蚀情况。城市燃气管道经过长期使用，必然会受到腐蚀，对此，人们会进行非计划性的更换和检修，但这不仅会影响其正常使用，还会污染环境，降低经济效益。为此，我们必须重视城市燃气管道的防腐设计，采取有效措施控制管道腐蚀。

1  城市燃气管道的防腐设计研究

1.1  燃气管道内壁防腐设计

1.1.1  净化燃气

要想从根本上解决燃气管道的内壁腐蚀问题，关键是要对输送的燃气进行一定程度的净化处理。由于燃气中或多或少会含有一些腐蚀性物质，当这些腐蚀性物质与燃气管道内壁接触后会发生化学反应，腐蚀管壁。因此，必须要重视燃气的净化，尽可能延长燃气管道的使用寿命。此外，在设计燃气管道时，可在管道内壁涂上适量环氧树脂，防止燃气管道内壁被腐蚀。

1.1.2  采用耐腐蚀管材

燃气管道材料的选择是决定管道腐蚀强度的关键因素，再加上管道材料是决定管道质量的直接因素，因此，在设计燃气管道时，采用抗腐蚀性较强的材料可显著提高管道的防腐蚀性，延长管道使用期限。目前，燃气管道最常用的抗腐蚀性管道材料有铸铁管、玻璃钢管、塑料管及其他非金属管道，而当前应用最广泛的是聚乙烯管道，这是一种热塑性管道材料。与其他金属管道材料相比，聚乙烯材料不仅具有较强的刚度、强度与抗冲击性能，还比其他金属材料更耐腐蚀。

1.2  燃气管道外壁防腐设计

目前，我国燃气管道常用的外壁防腐设计方法主要有四种，即防腐隔绝绝缘法、电保护法、非金属涂层和包覆层法以及排流保护法。

1.2.1  防腐隔绝绝缘法

该方法主要应用于城市区沿线和小区的城市燃气管道的防腐处理，其实质是利用石油、沥青、玻璃布等物质将土壤与管道外壁隔绝开，尽可能避免管道发生电化学腐蚀、管道周边土壤环境被污染。目前，我国燃气管道防腐工作中常采用的防腐涂层有液态聚氨酯防腐涂料（PU）、无机非金属防腐层和纳米改性材料涂层，其中，PU已成为当前国际上管道外防腐层修复的主要材料。

防腐涂层需具有以下特点：①具有电绝缘性;②具备一定的耐阴极剥离强度;③具有较好的机械强度;④较稳定;⑤涂层破损后要容易修补。当前，我国已有先进的燃气管道防腐隔绝技术，它是一类以熔融环氧粉末涂料为基础，再涂上一层性能很好的防腐层组成的复合覆盖层。我国燃气管道涂敷前表面预处理工艺改进利用高温素烧法彻底除锈，并全面提高管道表面的粗糙度，增强涂层的黏结力，有效防止管道剥裂。

1.2.2  电保护法

电保护法常用于小型城市燃气管网的防护或是处于低土壤电阻环境中的城市燃气管道的防腐处理，其化学实质是利用电化学或外加电源的方式来避免燃气管壁的腐蚀。电保护法主要有两种形式，即电源阴极保护法和牺牲阳极保护法。

1.2.2.1  电源阴极保护法

电源阴极保护法的实质是利用管道外部的直流电来获取阴极极化电流，以防止管道被腐蚀，其特点是必须要设置直流电源和辅助阳极接地装置，它不受管道沿线地形的限制，可广泛应用于城市燃气管道防腐设计中。

1.2.2.2  牺牲阳极保护法

牺牲阳极保护法是指将保护的金属管道与负数电位金属连接起来，并将两者置于同一电解质中，让电子可以从负数电位金属中转移到被保护的金属管道中。这样一来，被保护的金属管道就会一直处于负电且相同的电位条件下。这种方法的特点是不需外加直流电，且有色金属不干扰附近的金属设施。

1.2.3  非金属涂层和包覆层法

事实上，燃气管道都是在地下埋设的，所以它与土壤接触时间很长。由于土壤中含有许多微生物，这些微生物难免会对管道产生一定程度的腐蚀，加上土壤环境适宜，会为电化学反应提供众多条件，所以燃气金属管道会被腐蚀。为有效解决这一问题，常用的防腐措施是在管道外壁铺设一层非金属涂层，并对其进行包覆，隔绝燃气管道与土壤的直接接触，有效防止燃气管道被腐蚀。

1.2.4  排流保护法

排流保护法，顾名思义，就是通过导线引流的方式集聚土壤中的杂散电流，并将其当作燃气管道的保护，隔绝土壤与燃气管道，有效防止燃气管道被腐蚀。

2  结束语

作为一种推动社会发展的重要新能源，燃气给我们的生活、生产带来了许多便利，而燃气管道的腐蚀问题也得到越来越多人的重视。在设计城市燃气管道时，采取有效的防腐措施，不仅可以保证燃气运输质量，确保燃气的正常输送，更能有效避免燃气泄漏造成的环境污染，提升城市能源利用率，改善城市环境，为城市的统筹规划奠定良好的基础。

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（01）：215.

[2]邢红鹏.基于城市燃气管道防腐设计的研究[J].化工管理，2014（08）：89，91.

[3]刘凯.城市燃气管道防腐设计的探讨[J].黑龙江科技信息，2013（30）：199.

〔编辑：王霞〕