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【摘 要】 新世纪以来，天然气在我国城市中得到了较大范围的应用，在燃气管道使用中存在了一些腐蚀较为严重的问题。本文便是在这个大背景下写成的，文章首先根据实际情况分析了城市燃气管道防腐设计中容易出现的两大问题，并分析了其出现的原因，最后根据问题和原因，提出了一些较为科学、有效的解决措施，以期对城市燃气管道防腐设计有一个较为清晰的了解。
【关键词】 燃气管道；防腐；措施近年来，传统的煤炭对空气的危害已为人们所熟知，因此世界上不少国家都开始减少煤炭的使用率以应对大气污染的防治，我国亦是如此。这时，和煤炭有相似的功用但污染却大大降低的天然气被逐渐受到重视。在我国各大城市中，居民一般都是用燃气进行生产生活，因此城市燃气管道在市政工程中是非常重要的一环。但由于城市燃气管道的腐蚀问题影响着燃气的运输，并在相当程度上会影响燃气管道的使用寿命，因此如何应对城市燃气管道中的腐蚀问题，做好管道防腐设计，成为一个非常重要的研究课题。
一、城市燃气管道防腐设计中容易出现的问题及其原因
一般来说，在城市燃气管道防腐设计中比较容易出现的问题是：内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题。对于这两种腐蚀问题需要区别看待，因此在对燃气管道防腐设计中出现内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题进行有效分析之前，我们必须要对造成燃气管道腐蚀的相关因素进行分析。
管道在输送燃气的过程中，往往含有一些腐蚀性化合物，如：硫化物、二氧化碳、硫化氢等等，一旦这些腐蚀性化合物和金属管道发生化学反应，便会出现化学腐蚀的现象，即使在这种情况下对管道的化学腐蚀性并不强，短期来看危害性也较小，但是管道运输是一项长期的事情，长期下去必然会使管道表面出现凹穴甚至穿孔等现象。出现上述问题的主要原因是电化学腐蚀，而造成电化学腐蚀的主要原因是二者的电极和电位不同。在金属发生化学反应时，金属的电极电位会变得较容易失去电子，并形成阳极。如果电极电位较高的因子获得所失去的电子，那么就会成为阴极。而如果有氧和氯化氢等物质的存在，其就会生成氢氧化铁化合物。
另外，管道腐蝕与周边的水文、地质、土壤环境及相应防腐措施的效果也有一定的关系。就城市燃气管道防腐设计中的内壁问题腐蚀来说，出现内壁腐蚀现象很大一部分是因为天然气中含有水分，其与管道中的金属接触后便会发生相应的化学反应从而形成化学原电池，从而出现前文所说的腐蚀管道内壁的现象。再加上天然气本身就含有部分腐蚀性化学物质，这样一来无疑会加剧管道内壁腐蚀程度和速度。而对于城市燃气管道设计中的外壁腐蚀问题来说，相对内壁腐蚀问题来说显得较为严重，这是因为一般来说埋地管道地下环境比较复杂，比较容易产生电化学腐蚀和细菌腐蚀两种情况。当燃气管道埋入地下后，便会发生化学腐蚀现象，相对内壁腐蚀来说，这种腐蚀是全方面性腐蚀，其壁管腐蚀厚度及大小基本是稳定的，并不是从简单的管道穿孔便能知晓其电化学腐蚀程度的。从上述分析中可以看出，城市燃气管道外壁腐蚀一般主要以电化学腐蚀为主，化学腐蚀和细菌腐蚀为辅。因此在对管道外壁腐蚀进行分析解决时，应该密切注意对电化学腐蚀进行分析。
二、解决城市燃气管道腐蚀设计问题的措施
1、内壁防腐问题
根据前文的分析，如果要更好解决燃气管道腐蚀设计中内壁腐蚀的问题，就必须要先对净化输送的燃气，以此来保证燃气质量。这是因为天然气本身便带有腐蚀性的化学物质，这些物质与管道进行接触后便会加快其化学反应的速度。因此在天然气管道防腐过程中，务必要严格按照国家相应的标准对燃气进行防腐设计，如此才能保证燃气管道不被轻易腐蚀，并可以有效保证燃气的质量，从而延长管道寿命，确保燃气管道正常输送。另外，在燃气管道腐蚀设计中，还可以在管道内壁涂上二道环氧树脂，这样可以减少燃气对管道内壁的腐蚀，达到较好地保护燃气管道内壁的功效。
2、外壁防腐问题
和燃气管道内壁防腐相比，燃气管道外壁的防腐措施较为复杂。但总的来说一般可以分为两大类：物质覆盖防腐蚀法和电化学防腐蚀法。
2.1物质覆盖防腐蚀法
物质覆盖防腐蚀法，主要是包括金属覆盖防腐蚀法和非金属覆盖防腐蚀法，在燃气管道外部覆盖一层电位低于管材本身的金属材料的方法叫做金属覆盖法；而覆盖一层绝缘性较强的非金属物质，从而加强管身与外管的绝缘性，这种方法叫做非金属覆盖法。物质覆盖防腐蚀方法众多，在这我们主要选取几种代表性的进行分析。第一，石油沥青防腐层。石油沥青作为燃气管道外的防腐材料，具有耐电压性强，价格较为便宜的特性，当然石油沥青也存在一些问题，其最大缺点是强度相对较低，吸水率较大，植物根植容易穿透，不耐细菌腐蚀，比较容易老化。鉴于上述优缺点，石油沥青防腐层一般会优先选择“三油二布”的做法。而在土壤腐蚀性较强或管道穿越沟渠等地方，则一般采用“四油三布”的方式达到加强防腐的效果；第二，环氧煤沥青防腐层。一般来说环氧煤沥青涂料是由环氧树脂、煤焦油沥青、固化剂和填料等材料组成，主要适用于水下燃气管道。它耐矿物油和化学药品，其漆膜不仅耐磨，而且容易附着于金属层。再加上它在施工上采用冷敷工艺，因而较石油沥青更优越。当然环氧煤沥青也存在一些缺点，即施工质量不易保证，对除锈质量要求很高。第三，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较为常见的技术之一。聚乙烯防腐层因其防腐性能好、吸水率低、机械强度高等有点，近些年来来在国内埋地输水、输气、输油管道上得到了较为广泛的应用。
2.2电化学防腐蚀法
一般来说电化学防腐蚀法主要包括排流法和阴极保护法。当金属管道遭受源自于杂散电流的电化学腐蚀时，埋设的管道发生腐蚀的地方正好是阳极电位。如果在该处管道和变电站的负极等电铁回归线之间，之后用低电阻导线将二者进行连接，使杂散电流不用经过土壤而直接回到变电站当中去，如此一来便可以出现腐蚀现象，这就是排流法。排流法防腐蚀具有非常高的使用效率而且相对来说费用较低，因此是一种普遍采用的方法。埋设金属管道和变电站负极连接起来进行排流时，如果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，两者便可直接用排流线连接，这称为直接排流法。
阴极保护法，是从燃气管道的外部给予一定量的直流电流，由于燃气管道上电流的作用，会导致金属管道表面上的不均匀电位被消解，使其不能产生腐蚀电流，从而间接使管道不易受到腐蚀。阴极保护法又分为外加电流法和牺牲阳极法两种。外加电流法是通过外部的直流电源装置把一些必要的防腐电流从埋在地下的电极流入燃气管道的一种有效方法。当然这种方法也有缺点，即会对其他地下管道也会造成一定的影响，即可以使得其某个地方变为阳极，因此在市区管道相距较近的地区不能使用。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。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。
三、结语
综上所述，城市燃气管道的建设对于城市居民来说至关重要，其不仅关乎城市居民日常生活，也关系着社会的和谐与稳定。管道腐蚀作为燃气管道损耗的重要部分，对燃气管道的使用寿命有着至关重要的作用，因此需要引起格外重视。一般来说，燃气管道的腐蚀分为内部管壁腐蚀和外部管壁腐蚀两类，所以对腐蚀进行有效防治之时，也应该区分对待两类现象，根据当时当地的实际情况，科学合理的进行防腐设计。
参考文献：
[1]吴艳梅、付坤洋.浅析燃气管道防腐层常见施工方法[J].工程技术.2012
[2]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
【关键词】 燃气管道；防腐；措施近年来，传统的煤炭对空气的危害已为人们所熟知，因此世界上不少国家都开始减少煤炭的使用率以应对大气污染的防治，我国亦是如此。这时，和煤炭有相似的功用但污染却大大降低的天然气被逐渐受到重视。在我国各大城市中，居民一般都是用燃气进行生产生活，因此城市燃气管道在市政工程中是非常重要的一环。但由于城市燃气管道的腐蚀问题影响着燃气的运输，并在相当程度上会影响燃气管道的使用寿命，因此如何应对城市燃气管道中的腐蚀问题，做好管道防腐设计，成为一个非常重要的研究课题。
一、城市燃气管道防腐设计中容易出现的问题及其原因
一般来说，在城市燃气管道防腐设计中比较容易出现的问题是：内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题。对于这两种腐蚀问题需要区别看待，因此在对燃气管道防腐设计中出现内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题进行有效分析之前，我们必须要对造成燃气管道腐蚀的相关因素进行分析。
管道在输送燃气的过程中，往往含有一些腐蚀性化合物，如：硫化物、二氧化碳、硫化氢等等，一旦这些腐蚀性化合物和金属管道发生化学反应，便会出现化学腐蚀的现象，即使在这种情况下对管道的化学腐蚀性并不强，短期来看危害性也较小，但是管道运输是一项长期的事情，长期下去必然会使管道表面出现凹穴甚至穿孔等现象。出现上述问题的主要原因是电化学腐蚀，而造成电化学腐蚀的主要原因是二者的电极和电位不同。在金属发生化学反应时，金属的电极电位会变得较容易失去电子，并形成阳极。如果电极电位较高的因子获得所失去的电子，那么就会成为阴极。而如果有氧和氯化氢等物质的存在，其就会生成氢氧化铁化合物。
另外，管道腐蝕与周边的水文、地质、土壤环境及相应防腐措施的效果也有一定的关系。就城市燃气管道防腐设计中的内壁问题腐蚀来说，出现内壁腐蚀现象很大一部分是因为天然气中含有水分，其与管道中的金属接触后便会发生相应的化学反应从而形成化学原电池，从而出现前文所说的腐蚀管道内壁的现象。再加上天然气本身就含有部分腐蚀性化学物质，这样一来无疑会加剧管道内壁腐蚀程度和速度。而对于城市燃气管道设计中的外壁腐蚀问题来说，相对内壁腐蚀问题来说显得较为严重，这是因为一般来说埋地管道地下环境比较复杂，比较容易产生电化学腐蚀和细菌腐蚀两种情况。当燃气管道埋入地下后，便会发生化学腐蚀现象，相对内壁腐蚀来说，这种腐蚀是全方面性腐蚀，其壁管腐蚀厚度及大小基本是稳定的，并不是从简单的管道穿孔便能知晓其电化学腐蚀程度的。从上述分析中可以看出，城市燃气管道外壁腐蚀一般主要以电化学腐蚀为主，化学腐蚀和细菌腐蚀为辅。因此在对管道外壁腐蚀进行分析解决时，应该密切注意对电化学腐蚀进行分析。
二、解决城市燃气管道腐蚀设计问题的措施
1、内壁防腐问题
根据前文的分析，如果要更好解决燃气管道腐蚀设计中内壁腐蚀的问题，就必须要先对净化输送的燃气，以此来保证燃气质量。这是因为天然气本身便带有腐蚀性的化学物质，这些物质与管道进行接触后便会加快其化学反应的速度。因此在天然气管道防腐过程中，务必要严格按照国家相应的标准对燃气进行防腐设计，如此才能保证燃气管道不被轻易腐蚀，并可以有效保证燃气的质量，从而延长管道寿命，确保燃气管道正常输送。另外，在燃气管道腐蚀设计中，还可以在管道内壁涂上二道环氧树脂，这样可以减少燃气对管道内壁的腐蚀，达到较好地保护燃气管道内壁的功效。
2、外壁防腐问题
和燃气管道内壁防腐相比，燃气管道外壁的防腐措施较为复杂。但总的来说一般可以分为两大类：物质覆盖防腐蚀法和电化学防腐蚀法。
2.1物质覆盖防腐蚀法
物质覆盖防腐蚀法，主要是包括金属覆盖防腐蚀法和非金属覆盖防腐蚀法，在燃气管道外部覆盖一层电位低于管材本身的金属材料的方法叫做金属覆盖法；而覆盖一层绝缘性较强的非金属物质，从而加强管身与外管的绝缘性，这种方法叫做非金属覆盖法。物质覆盖防腐蚀方法众多，在这我们主要选取几种代表性的进行分析。第一，石油沥青防腐层。石油沥青作为燃气管道外的防腐材料，具有耐电压性强，价格较为便宜的特性，当然石油沥青也存在一些问题，其最大缺点是强度相对较低，吸水率较大，植物根植容易穿透，不耐细菌腐蚀，比较容易老化。鉴于上述优缺点，石油沥青防腐层一般会优先选择“三油二布”的做法。而在土壤腐蚀性较强或管道穿越沟渠等地方，则一般采用“四油三布”的方式达到加强防腐的效果；第二，环氧煤沥青防腐层。一般来说环氧煤沥青涂料是由环氧树脂、煤焦油沥青、固化剂和填料等材料组成，主要适用于水下燃气管道。它耐矿物油和化学药品，其漆膜不仅耐磨，而且容易附着于金属层。再加上它在施工上采用冷敷工艺，因而较石油沥青更优越。当然环氧煤沥青也存在一些缺点，即施工质量不易保证，对除锈质量要求很高。第三，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较为常见的技术之一。聚乙烯防腐层因其防腐性能好、吸水率低、机械强度高等有点，近些年来来在国内埋地输水、输气、输油管道上得到了较为广泛的应用。
2.2电化学防腐蚀法
一般来说电化学防腐蚀法主要包括排流法和阴极保护法。当金属管道遭受源自于杂散电流的电化学腐蚀时，埋设的管道发生腐蚀的地方正好是阳极电位。如果在该处管道和变电站的负极等电铁回归线之间，之后用低电阻导线将二者进行连接，使杂散电流不用经过土壤而直接回到变电站当中去，如此一来便可以出现腐蚀现象，这就是排流法。排流法防腐蚀具有非常高的使用效率而且相对来说费用较低，因此是一种普遍采用的方法。埋设金属管道和变电站负极连接起来进行排流时，如果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，两者便可直接用排流线连接，这称为直接排流法。
阴极保护法，是从燃气管道的外部给予一定量的直流电流，由于燃气管道上电流的作用，会导致金属管道表面上的不均匀电位被消解，使其不能产生腐蚀电流，从而间接使管道不易受到腐蚀。阴极保护法又分为外加电流法和牺牲阳极法两种。外加电流法是通过外部的直流电源装置把一些必要的防腐电流从埋在地下的电极流入燃气管道的一种有效方法。当然这种方法也有缺点，即会对其他地下管道也会造成一定的影响，即可以使得其某个地方变为阳极，因此在市区管道相距较近的地区不能使用。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。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。
三、结语
综上所述，城市燃气管道的建设对于城市居民来说至关重要，其不仅关乎城市居民日常生活，也关系着社会的和谐与稳定。管道腐蚀作为燃气管道损耗的重要部分，对燃气管道的使用寿命有着至关重要的作用，因此需要引起格外重视。一般来说，燃气管道的腐蚀分为内部管壁腐蚀和外部管壁腐蚀两类，所以对腐蚀进行有效防治之时，也应该区分对待两类现象，根据当时当地的实际情况，科学合理的进行防腐设计。
参考文献：
[1]吴艳梅、付坤洋.浅析燃气管道防腐层常见施工方法[J].工程技术.2012
[2]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