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[摘 要]管道腐蚀损失评价是管道可靠运行的基础工作。通过对埋地管道外界因素、土壤腐蚀性和防腐层质量，以及管体腐蚀损失程度进行全面评价，为管线设计、运行提供理论依据，同时科学指导管道的维修计划和安全生产管理，确保管道运行安全可靠。
[关键词]埋地管道 腐蚀 评价
中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0097-01
我国的地下油气管道投产1～2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。它不仅造成因穿孔而引起的油、气、水泄露损失，以及由于维修所带来的材料和人力上的浪费，停工停产所造成的损伤，而且还可能因腐蚀引起火灾。特别是天然气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。
一、钢质管道腐蚀因素
埋地钢质管道发生腐蚀有四大影响因素：即环境、腐蚀防护效果材质及制造工艺、应力水平。管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互影响的结果。要防止发生腐蚀破坏，就必须根据相关标准。在满足输量与流程的前题下。提出钢管材质与制造的标准要求，再结合管道现场的腐蚀环境选安全、适用、经济的防腐覆盖层。
二、埋地管道所处的环境
埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因。这些因素包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量（湿度1、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。因此在选择防腐覆盖层时，必须综合考虑。在设计管道防腐覆盖层时往往分成普通级、加强级与特加强级防腐。
三、埋地管道腐蚀致因
（1）管道所输送的燃气介质具有腐蚀性是管内壁发生腐蚀（厚度减薄且不均匀）的根本原因；
（2）原始（补口质量、防腐层与回填工艺）缺陷是管道外部腐蚀的诱发因素；
（3）天然震动和频繁的周期性人文振动（如道路交叉口）使应力不均匀的管件结合部位疲劳损失，继而产生电偶腐蚀；
（4）防腐层自然老化，阴极（牺牲阳极）保护能力减弱，排流条件发生变化而未及时调整，都导致腐蚀速率趋高。
（5）复杂分布而又方向多变的工业游散电流以及化工废液渗漏等人文因素的影响；
第二章 防腐层腐蚀评价
第一节 防腐层的基本要求
一、管道外部覆盖层
管道外部覆盖层，亦称防腐绝缘层（简称防腐层）。将防腐层材料均匀致密地涂敷在经除锈的管道外表上，使其与腐蚀介质隔离，达到管道外腐蚀的目的。对于埋地管道来说，防蚀是主要目的。覆盖层使腐蚀电池的回路电阻增大，或保持金属表面钝化的状态，或使金属与外部介质隔离出来，从而减缓金属的腐蚀速度。覆盖层防蚀要求覆盖层完整无孔，与金属牢固结合，使基体金属不与介质接触，能抵抗加热、冷却或受力状态变化的影响。
二、对管道防腐层的基本要求
对管道防腐层的基本要求是：与金属有良好的粘结性；电绝缘性能好及化学稳定性好；有足够的机械强度和韧性；耐热和抵抗低温脆性；耐阴极剥离性能好；抗微生物腐蚀；破损后易修复，并要求价廉和便于施工。
第二节 埋地管道防腐层质量评价指标
一、附着力（粘结力）特性
管道防腐层与钢管表面的附着力（粘结力）的大小是管道防腐层性能优劣的重要性能，这是因为附着力的大小决定了防腐层的有效性和寿命，一旦管道防腐层与钢管间失去了粘结力，则防腐层就失去了防腐功能。
二、耐水汽渗透性
防腐材料的耐水汽渗透性也关系到防腐层的使用寿命。如果防腐层本身具有较强的亲水性，吸水率较高，就意味着埋地后的管道在土壤溶解作用下，其防腐层在较短的时间内就失去了防腐功能。吸收了水的防腐材料吸水性的高低或水渗透性的强弱来表现其防腐性能的优劣。
三、机械性能
考虑到涂敷好的钢管要经受搬运、堆放、铺设等各种工程过程，因此对钢管的机械性能就有一定的要求。埋地管道的外防腐层应具备的机械性能包括：管道防腐层的耐冲击性、可弯曲性、耐磨性、柔韧性等。这些性能决定了管道防腐层的可施工性，保证涂敷管道在搬运和堆积保管中不被破坏铺设时能耐现场弯曲。
四、防腐层的耐环境性能
防腐层的耐环境性能包括防腐材料的电绝缘性能，耐化学介质性能，阴极剥离性能及老化性能。
第三节 防腐层评价
一、防腐层腐蚀评价
埋地管道防腐层绝缘电阻是反映防护质量的好坏的一个综合性参数，无论是防腐层材料的老化、剥离、损伤、小孔或其他缺陷，都会反映在绝缘电阻的差异上。因此，如果能准确地测得绝缘电阻数值，便可用来判断管道防腐层完好或损坏程度，从而确定更换、修补或大修的确切管段，以及指导阴极保护措施。
二、防腐层绝缘电阻测量方法
通过铜极板和管道本体向防腐层施加电压，测其电压，电流。则防腐层电阻为r=vs/I，式中S是被测段防腐层表面积。该方法是欧姆定理最直接的应用。由于原理简单明了，不易出现人为误差，一直被认为是经典方法。但这种方法太繁琐，且测段小，只能提供某点的数据，应用价值不大。
2、直流法
向被测管道施加电压，测取施加电压前后被测段两端点管地电位的变化，和被测段内获得的电流，求出被测防腐层绝缘电阻。
测量作业时，首先测取未通电是（开关未合上）a.b两点的管地电位V，V，然后再测取通电一定时间（各方法时间规定不一致）被测段完成极化后的a，b两点的管地电位Va1，Vb1，求取两者的电位变化，ΔVa=Va-Va1，ΔVb=Vb-Vb1，则r=（ΔVa+ΔVb）/2i
㈠式中：r----防腐层绝缘电阻，；
ΔVa----通电前后a点管地电位变化，V；
ΔVb----通电前后b点管地电位变化，V；
I----被测段获得的电流，此方法取电流表指标值1/2，A
D---管道直径（包含防腐层），m；
L----被测段长，m。
分析上述方法，主要存在如下问题：①管道被测段获得电流不准确；②管地电位测量中未考虑极化和土壤IR降的影响；③理论上被测段应切断与之相连的两端延长段的电联系，实际上并未切断，所以被测边界条件不能得到满足；④接地体距离管道的距离对管地电位分布曲线有重大影响。
鉴于上述问题，各种不同方法，均采取了一定的修正措施，主要有：
⑴被测段获得电流测量方法的修正。被测段L获得电流I=I-I，并用这个电流代替㈠式中的I完成电流修正。通过分别在被测段A、B两端，截取足够长的管段ab和cd，测量电压（管道纵向电压）V和V，并分别计算ab和cd管段的纵向电阻，最后按V/R=I，V/R=I，求出I，I。
从原理上看，电流测量准确性提高了，但由于ab、cd管段要尽可能短，ab、cd长度与被测段L长相比要很小。即对L来说，ab、cd应相当于点，其结果是随着ab、cd的趋短，电流测知的难度和误差增大，甚至测不出来，至于其比值（L与ab或cd长的比）应为多大，各种方法规定不同，有的为20倍、50倍等，有的卻无规定。
⑵管地电位的修正。直流法造成电位测量误差，主要由极化和土壤IR降造成的。普遍采用通电一定时间后，再测定管地电位的方法，接线未作改变。但各种方法中规定的时间不相同，这个时间与防腐层、管道状态几供电量等因素有关。
3、其他方法
其他方法有间歇电流法。测量原理是按阴极保护长度计算公式，在保护长度已知情况下，反算出防腐层绝缘电阻值。在实测时设立临时性阴极保护实验站。该方法主要问题是计算时按有限长还是按无限长公式计算。
参考文献
[1] 俞蓉蓉，蔡志章地下金属管道的腐蚀与防护.石油工业出版社.2004年7月.
[2] 张其敏，杨怡恒埋地管道腐蚀损伤评价.管道技术与设备.2004年3期.
[3] 城市埋地燃气管道腐蚀状况地面检测的问题与建议.2005年10月.
[关键词]埋地管道 腐蚀 评价
中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0097-01
我国的地下油气管道投产1～2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。它不仅造成因穿孔而引起的油、气、水泄露损失，以及由于维修所带来的材料和人力上的浪费，停工停产所造成的损伤，而且还可能因腐蚀引起火灾。特别是天然气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。
一、钢质管道腐蚀因素
埋地钢质管道发生腐蚀有四大影响因素：即环境、腐蚀防护效果材质及制造工艺、应力水平。管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互影响的结果。要防止发生腐蚀破坏，就必须根据相关标准。在满足输量与流程的前题下。提出钢管材质与制造的标准要求，再结合管道现场的腐蚀环境选安全、适用、经济的防腐覆盖层。
二、埋地管道所处的环境
埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因。这些因素包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量（湿度1、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。因此在选择防腐覆盖层时，必须综合考虑。在设计管道防腐覆盖层时往往分成普通级、加强级与特加强级防腐。
三、埋地管道腐蚀致因
（1）管道所输送的燃气介质具有腐蚀性是管内壁发生腐蚀（厚度减薄且不均匀）的根本原因；
（2）原始（补口质量、防腐层与回填工艺）缺陷是管道外部腐蚀的诱发因素；
（3）天然震动和频繁的周期性人文振动（如道路交叉口）使应力不均匀的管件结合部位疲劳损失，继而产生电偶腐蚀；
（4）防腐层自然老化，阴极（牺牲阳极）保护能力减弱，排流条件发生变化而未及时调整，都导致腐蚀速率趋高。
（5）复杂分布而又方向多变的工业游散电流以及化工废液渗漏等人文因素的影响；
第二章 防腐层腐蚀评价
第一节 防腐层的基本要求
一、管道外部覆盖层
管道外部覆盖层，亦称防腐绝缘层（简称防腐层）。将防腐层材料均匀致密地涂敷在经除锈的管道外表上，使其与腐蚀介质隔离，达到管道外腐蚀的目的。对于埋地管道来说，防蚀是主要目的。覆盖层使腐蚀电池的回路电阻增大，或保持金属表面钝化的状态，或使金属与外部介质隔离出来，从而减缓金属的腐蚀速度。覆盖层防蚀要求覆盖层完整无孔，与金属牢固结合，使基体金属不与介质接触，能抵抗加热、冷却或受力状态变化的影响。
二、对管道防腐层的基本要求
对管道防腐层的基本要求是：与金属有良好的粘结性；电绝缘性能好及化学稳定性好；有足够的机械强度和韧性；耐热和抵抗低温脆性；耐阴极剥离性能好；抗微生物腐蚀；破损后易修复，并要求价廉和便于施工。
第二节 埋地管道防腐层质量评价指标
一、附着力（粘结力）特性
管道防腐层与钢管表面的附着力（粘结力）的大小是管道防腐层性能优劣的重要性能，这是因为附着力的大小决定了防腐层的有效性和寿命，一旦管道防腐层与钢管间失去了粘结力，则防腐层就失去了防腐功能。
二、耐水汽渗透性
防腐材料的耐水汽渗透性也关系到防腐层的使用寿命。如果防腐层本身具有较强的亲水性，吸水率较高，就意味着埋地后的管道在土壤溶解作用下，其防腐层在较短的时间内就失去了防腐功能。吸收了水的防腐材料吸水性的高低或水渗透性的强弱来表现其防腐性能的优劣。
三、机械性能
考虑到涂敷好的钢管要经受搬运、堆放、铺设等各种工程过程，因此对钢管的机械性能就有一定的要求。埋地管道的外防腐层应具备的机械性能包括：管道防腐层的耐冲击性、可弯曲性、耐磨性、柔韧性等。这些性能决定了管道防腐层的可施工性，保证涂敷管道在搬运和堆积保管中不被破坏铺设时能耐现场弯曲。
四、防腐层的耐环境性能
防腐层的耐环境性能包括防腐材料的电绝缘性能，耐化学介质性能，阴极剥离性能及老化性能。
第三节 防腐层评价
一、防腐层腐蚀评价
埋地管道防腐层绝缘电阻是反映防护质量的好坏的一个综合性参数，无论是防腐层材料的老化、剥离、损伤、小孔或其他缺陷，都会反映在绝缘电阻的差异上。因此，如果能准确地测得绝缘电阻数值，便可用来判断管道防腐层完好或损坏程度，从而确定更换、修补或大修的确切管段，以及指导阴极保护措施。
二、防腐层绝缘电阻测量方法
通过铜极板和管道本体向防腐层施加电压，测其电压，电流。则防腐层电阻为r=vs/I，式中S是被测段防腐层表面积。该方法是欧姆定理最直接的应用。由于原理简单明了，不易出现人为误差，一直被认为是经典方法。但这种方法太繁琐，且测段小，只能提供某点的数据，应用价值不大。
2、直流法
向被测管道施加电压，测取施加电压前后被测段两端点管地电位的变化，和被测段内获得的电流，求出被测防腐层绝缘电阻。
测量作业时，首先测取未通电是（开关未合上）a.b两点的管地电位V，V，然后再测取通电一定时间（各方法时间规定不一致）被测段完成极化后的a，b两点的管地电位Va1，Vb1，求取两者的电位变化，ΔVa=Va-Va1，ΔVb=Vb-Vb1，则r=（ΔVa+ΔVb）/2i
㈠式中：r----防腐层绝缘电阻，；
ΔVa----通电前后a点管地电位变化，V；
ΔVb----通电前后b点管地电位变化，V；
I----被测段获得的电流，此方法取电流表指标值1/2，A
D---管道直径（包含防腐层），m；
L----被测段长，m。
分析上述方法，主要存在如下问题：①管道被测段获得电流不准确；②管地电位测量中未考虑极化和土壤IR降的影响；③理论上被测段应切断与之相连的两端延长段的电联系，实际上并未切断，所以被测边界条件不能得到满足；④接地体距离管道的距离对管地电位分布曲线有重大影响。
鉴于上述问题，各种不同方法，均采取了一定的修正措施，主要有：
⑴被测段获得电流测量方法的修正。被测段L获得电流I=I-I，并用这个电流代替㈠式中的I完成电流修正。通过分别在被测段A、B两端，截取足够长的管段ab和cd，测量电压（管道纵向电压）V和V，并分别计算ab和cd管段的纵向电阻，最后按V/R=I，V/R=I，求出I，I。
从原理上看，电流测量准确性提高了，但由于ab、cd管段要尽可能短，ab、cd长度与被测段L长相比要很小。即对L来说，ab、cd应相当于点，其结果是随着ab、cd的趋短，电流测知的难度和误差增大，甚至测不出来，至于其比值（L与ab或cd长的比）应为多大，各种方法规定不同，有的为20倍、50倍等，有的卻无规定。
⑵管地电位的修正。直流法造成电位测量误差，主要由极化和土壤IR降造成的。普遍采用通电一定时间后，再测定管地电位的方法，接线未作改变。但各种方法中规定的时间不相同，这个时间与防腐层、管道状态几供电量等因素有关。
3、其他方法
其他方法有间歇电流法。测量原理是按阴极保护长度计算公式，在保护长度已知情况下，反算出防腐层绝缘电阻值。在实测时设立临时性阴极保护实验站。该方法主要问题是计算时按有限长还是按无限长公式计算。
参考文献
[1] 俞蓉蓉，蔡志章地下金属管道的腐蚀与防护.石油工业出版社.2004年7月.
[2] 张其敏，杨怡恒埋地管道腐蚀损伤评价.管道技术与设备.2004年3期.
[3] 城市埋地燃气管道腐蚀状况地面检测的问题与建议.2005年10月.