城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施

城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施

刘云峰

北京市燃气集团有限责任公司  100020

摘要：城市燃气管道的腐蚀问题一直是供气系统安全与稳定运行的主要挑战之一。本文通过分析城市燃气管道腐蚀的原因，并提出有效的防治措施。在原因分析部分，涵盖了化学腐蚀、电化学腐蚀、环境因素以及材料质量等方面。在防治措施部分，探讨了材料选择、防护涂层、阳极保护、腐蚀监测、控制环境、正确施工以及定期维护等策略。通过深入研究和探讨，旨在为城市燃气供气系统的安全运行提供有益的建议与参考。

关键词：燃气管道;腐蚀;原因;防治措施

引言

燃气作为重要的能源广泛应用于城市的家庭、工业和商业领域。而城市燃气供应依赖于庞大的管道网络，然而，这些管道长期受到环境和介质的影响，导致腐蚀问题日益凸显。燃气管道腐蚀不仅会威胁居民的生活和财产安全，还会对城市的经济稳定与可持续发展构成潜在威胁。为了确保城市燃气供应的安全与稳定，本文将深入分析城市燃气管道腐蚀的原因，系统地总结和比较各种防治措施，并为管道腐蚀问题的解决提供一些建设性的建议与方向。

一、城市燃气管道腐蚀原因

城市燃气管道腐蚀是一项严重的问题，其主要原因包括化学腐蚀、电化学腐蚀、环境因素以及材料质量等。第一，化学腐蚀是管道腐蚀的主要原因之一。燃气中可能含有酸性或碱性物质，如硫化氢、二氧化碳等，这些物质与管道材料发生化学反应，导致管道表面腐蚀。特别是在高温高压条件下，管道材料与燃气中的化学物质相互作用更为剧烈，腐蚀速率加快。第二，燃气管道中不同材质或存在缺陷或微小电位差时，就会形成电化学腐蚀的条件。在这种情况下，管道的某些部位成为阳极或阴极，引发电流流动，从而加速管道腐蚀。第三，城市燃气管道所处的环境也对腐蚀产生重要影响。湿度、盐分、化学物质等都是导致管道腐蚀的环境因素[1]。例如，海边或高盐度地区的管道更容易受到海水中盐分的腐蚀，从而缩短其使用寿命。第四，管道的材料质量也是腐蚀问题的关键因素。低质量或不合适的材料容易被腐蚀，缺乏耐腐蚀性能的材料会加速管道的老化和破损。因此，在选材阶段要严格把关，选择耐腐蚀性能良好的管道材料。

二、城市燃气管道腐蚀防治措施

1.材料选择

在设计和建设阶段，应该合理选用耐腐蚀性能良好的管道材料，对于确保管道的长期稳定运行至关重要。首先，不锈钢作为一种广泛应用于燃气管道的材料，其出色的抗氧化和耐酸碱腐蚀性能，使其在多种恶劣环境下表现优异，同时还具备良好的机械性能和焊接性能，适用于高温高压条件下的燃气输送。其次，镀锌钢管是一种普遍采用的防腐材料。通过将钢管浸泡在熔融的锌中，形成一层锌覆盖在钢管表面，形成防腐层，有效隔绝管道与外界环境的接触，抵御化学腐蚀和电化学腐蚀，如图1所示。同时，镀锌钢管也表现出一定的抗海水腐蚀能力。最后，HDPE管道还具有轻质、柔韧、易安装等优点，成为一种经济实用的腐蚀防治选择。

图1 镀锌钢管

2.加大宣传力度

首先，宣传材料制作。制作易于理解的宣传海报、手册、宣传册等，用简洁的语言和生动的图片向公众传达有关燃气管道腐蚀的危害和防治知识。其次，通过广播和电视宣传。在电视和广播媒体上制作相关的宣传广告、短片、公益节目等，向广大观众传递关于燃气管道腐蚀防治的信息。再次，通过社交媒体推广。利用社交媒体平台，发布关于燃气管道腐蚀的知识、案例和防治措施，与大众进行互动交流；还可以制作短视频、图文帖子等内容，用通俗易懂的方式传播腐蚀防治信息。

3.阳极保护

阳极保护是利用电化学原理，通过引入一种电流使管道表面成为电化学腐蚀反应中的阴极，从而有效地减缓或抑制管道腐蚀的过程[2]。阳极保护系统由阳极、电源、连接电缆和控制装置组成。其中，半埋式阳极和全埋式阳极是常用的防护装置，前者安装在管道表面，后者埋入管道周围土壤中。电源为阳极提供所需的直流电流，连接电缆将电源与阳极连接起来。控制装置用于监测管道的电位和电流值，以便及时调整电流大小，保证阳极保护系统的有效运行。

在实际应用中，阳极保护广泛应用于地下埋设的钢质管道，特别是在复杂环境条件下容易受到腐蚀侵害的区域。阳极保护可以有效解决管道在土壤湿度、氧气和化学物质等影响下的腐蚀问题，提高管道的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。此外，阳极保护还可应用于管道的焊缝和其他容易受腐蚀影响的部位，确保管道的全面防护。

4.加强施工管理

在管道材料的选择上，考虑到地理环境、介质成分等因素，优先选择抗腐蚀性能优良的材料，如不锈钢、聚乙烯等，采用高质量的耐腐蚀涂层，确保涂层的均匀性和附着力，以提供有效的防护层。同时，在施工过程中设立专门的质检团队，对管道建设过程进行全程监督，确保施工符合相关标准和规范，实施严格的管道焊接和连接工艺控制，避免缺陷引发的腐蚀问题。建立完善的验收程序，对管道的焊缝、连接、涂层等进行检测，确保施工质量。施工过程中，在施工现场周围建立合适的防护措施，防止化学物质、土壤、水等对管道的腐蚀影响。在施工结束后，及时清除施工残留物，保持管道周围环境的整洁，减少腐蚀风险。

5.加强日常管理

制定详细的检查计划，包括对管道的定期外观检查、腐蚀情况评估、涂层状况检查等，同时建立维护档案，记录每次检查的结果、维护措施和修复情况，形成完整的管道管理记录。可引入现代化监测技术，如无损检测、电化学腐蚀监测、温度和湿度监控等，实时监测管道的腐蚀状态和环境参数，及早发现异常情况。配备报警系统，一旦监测到管道腐蚀风险增加，能够及时向相关部门和人员发出警报，采取紧急措施。基于管道腐蚀的历史数据和监测信息，建立风险评估模型，分析腐蚀的发展趋势和可能影响区域，有针对性地制定预防和修复策略。培训管理人员和工作人员，使其了解腐蚀防治的重要性、方法和技术，确保相关人员具备识别腐蚀迹象和采取应急措施的能力。

三、结束语

通过本论文的研究，可以认识到只有通过综合运用多种防腐蚀手段，严格落实施工和维护措施，才能确保城市燃气供应的稳定和安全。总的来说，腐蚀防治是城市燃气供应领域需重视的问题。持续加强科研与实践，采取切实可行的措施，才能更好地保障城市居民的能源供应和生活安全，同时为城市的可持续发展做出贡献。希望本论文所提供的理论与实践指导能够在相关领域有所借鉴，推动城市燃气管道腐蚀防治工作向更高水平发展。

参考文献：

[1]王峥,卢俊文,周璐璐等.城镇燃气管道腐蚀检测案例分析[J].管道技术与设备,2023(02):51-54.

[2]谭臣.关于城市燃气管道老化更新改造的思考与建议[J].城市燃气,2023(06):41-44.