分析城市燃气管道的防腐设计研究

分析城市燃气管道的防腐设计研究

徐筱薇

杭州市城乡建设设计院有限公司315048

摘要：随着社会的发展，人们对环境保护意识的增强，大多数城市对燃气的需求明显增加，目前燃气已成为城市建设和发展的基础，它不但提高了人们生活质量，也是企业高效益运作和壮大的支撑力。燃气管道是保证燃气输送的质量和经济效益的前提，因此，科学合理的燃气管道防腐设计尤为重要，本文主要研究城市管道防腐设计，并对其中的问题做出分析和提出解决方案。

关键词：城市燃气；管道防腐；防腐措施

城市燃气管道由于长期埋在地下，且其本身便是金属材质，极易出现管道腐蚀问题，燃气管道一旦被腐蚀，不但会浪费大量燃气资源，影响燃气质量，严重时甚至会影响燃气输送，拖累城市经济效益[1]。因此，我们应当看到问题的本质，对钢制燃气管道采取科学合理的防腐设计，并对设计过程中出现的难题进行分析和解决。

1.城市燃气管道腐蚀原因

1.1城市燃气管道内壁腐蚀

城市燃气管道在输送燃气时，由于燃气本身含有腐蚀性质的物质，与燃气管道内壁接触发生化学反应后，就会对燃气管道造成腐蚀。虽然燃气本身腐蚀性较小，但是长期输送燃气，仍会对燃气管道内壁造成比较严重的腐蚀；再加上燃气管道是金属制品，燃气本身又含有水分，燃气的水分和管道内壁就会因为长期输送燃气而发生化学反应，造成燃气泄露[2]。

1.2城市燃气管道外壁腐蚀

一般来说，城市燃气管道外壁的腐蚀程度比内壁腐蚀程度更严重，因为燃气管道外壁长期埋藏在土壤中，土壤中含有的水份长期与外壁接触会发生反应导致外壁腐蚀，土壤中的某些细菌也会对燃气管道外壁造成腐蚀，当这些腐蚀性物质接触外壁，其电极、电位会发生失去阳极的情况，如果燃气管道外壁的高位电极、电位仍有部分电子，就形成了阴极，因此，腐蚀物质与燃气管道外壁接触后会发生化学反应腐蚀外壁。

2.城市燃气管道防腐设计

2.1内壁防腐设计

城市燃气管道内壁的腐蚀主要来自于腐蚀性并不强的燃气，所以，如果要解决燃气管道内壁腐蚀的问题，就要从根本上解决问题，也就是在燃气管道内壁刷一层环氧树脂，提高管道内壁对腐蚀的抵抗性，并且燃气最好经过净化后再输送，净化燃气能提高燃气质量，提高燃气管道使用寿命[3]。

2.2外壁防腐设计

绝缘法。绝缘法是由沥青、玻璃等物质将燃气管道与土壤分隔开，避免燃气管道因为接触土壤中的水份和细菌产生反应腐蚀外壁。

排流保护法。排流保护法也就是通过“借花献佛”的方式来防止燃气管道被腐蚀，排流保护法是用导线将土壤中散乱电流聚集起来，并当作隔离层将土壤和燃气管道分隔开来。

电化学保护法分为阳极保护法和阴极保护法两种：

电化学保护法，阳极保护。阳极保护法是当导入电流产生电位变化时，通过稳压电源控制电位，从而起到保护燃气管道的作用。

电化学保护法，阴极保护。阴极保护法通过移动燃气管道阴阳两极电位或改变电位极性来保护燃气管道。通常来说，腐蚀一般发生在阳极上，阴极保护是利用外加惰性阳极或牺牲阳极，使燃气管道在土壤中构成阴极，阴极在同一腐蚀性环境中，活性比阳极校，因此，通过引入外部电流使之补充电子也能达到保护阴极的效果。在不同的腐蚀介质中，燃气管道所需要的保护电流也不同，在土壤内大约需要0.0001-0.0005安每立方分米，而当燃气管道安放地点有流动水时，淡水需要0.0005安每立方分米，海水0.0003-0.0015安每立方分米。一般在城市燃气管道防腐设计中，阴极保护法运用更为广泛，因为阴极保护法主要根据燃气管道附近土壤电阻来选择材料种类，通常使用镁和锌制作的极位材料。当燃气管道附近土壤电阻高于10Ω时，使用镁合金材料，当燃气管道附件电阻低于10Ω时，使用锌合金材料；阴极保护范围在燃气管道绝缘层电阻确定后，根据管道大小变化而变化，燃气管道越大，阴极保护范围越小，因此在使用阴极保护法时，一般通过将阴极以组别的形式设置，每组大约2-5只阴极，每组间距2米以上。在设计城市燃气管道防腐安装绝缘装置时，先测试燃气管道绝缘装置的有效性，通过《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003标定系数的计算公式（8.2.3-1）计算，即K=△/△，式中K=标定系数（A/mV）；△=标定电流（A）；△=标定电位（mV）；漏电率按（8.2.3-2）计算。设置阴极保护法时最好将阴极分散开，以单只形式布置，因为组别设置影响阳极电流输出，单只分开设置可以消除该不良反应，电位更均匀，不易出现极位变化导致发生反应腐蚀燃气管道的情况。（阴极保护配线如下图）

阴极保护参数设置如下：

最小保护电流密度：4

最小保护电位：-0.85V或更负（CES，下同）

最大保护电位（通电状态下）：-1.25V

管道外径：1016mm

管道壁厚：17.5mm

钢管管材点电阻率：0.229Ω·/m

结语

随着当今社会发展与人们环保意识的增强，燃气明显已成为城市发展与人们生活品质的保障，每年都在不断建设燃气管道，同时也有不少燃气管道被腐蚀，因此，我们要做好燃气管道防腐设计，并且在管道防腐设计研究上要加大力度[4]。

参考文献：

[1]孙奇，刘嵩.试论城市燃气管道防腐设计[J].科技致富向导，2015，（3）：161-161.

[2]张丽丽，朱梅芳.基于城市燃气管道防腐设计的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（26）：2240-2240.

[3]王有之.基于城市燃气管道防腐设计的研究[J].科技与创新，2015，（14）：86-86，88.

[4]李立冬.城市燃气管道防腐设计的探讨[J].科技致富向导，2013，（21）：112.