【摘要】城市燃气埋地钢质管道腐蚀是普遍存在的，主要原因是受到土壤环境对其产生的化学、电化学等腐蚀因素的影响。因此，钢管腐蚀是客观存在的，难以从根本上避免，只能采取一系列的防控措施减小腐蚀的影响。基于此，本文从理论到实际，分析了引发埋地钢质管道腐蚀的主要原因，在简要阐述埋地钢质管道防腐层施工技术的基础上，并提出相应的腐蚀控制技术，希望对提升城市燃气埋地钢质管道的抗腐蚀情况有一定参考和帮助。
【关键词】城市燃气；埋地钢质管道；腐蚀；控制技术
【引言】在我国城市化进程不断推进的背景下，地下管道的情况越来越复杂，燃气埋地钢管长时间和土壤中的水、有机物、无机物、微生物等接触，会产生各类的腐蚀情况，缩减管道的使用寿命，从而影响管道运行的安全。一旦腐蚀引发管道穿孔泄露，会给周围环境带来严重影响，容易引起火灾甚至爆炸，威胁人民的生命和财产安全。因此，开展城市燃气埋地钢质管道的腐蚀控制技术的分析研究，选择更加合适可靠的防腐蚀控制方法，就显得十分重要。
1城市燃气埋地钢质管道防腐层技术标准
在《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95—2013中规定，对城市埋地钢质管道必须采用防腐层进行外保护。新建的管道应采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统。对防腐层的主要性能也给出相关规定。埋地钢质管道的防腐层必须符合如下规定：应具有良好的电绝缘能力；应具有足够的抗阴极剥离能力；与管道应有良好的粘结性。防腐层还需要具有良好的耐水、汽渗透性，良好的机械性能，良好的耐化学介质性能等等。
2 城市燃气埋地钢质管道防腐类别
城镇燃气埋地钢质管道的防腐种类较多，应根据管道所处的土壤环境、地形地貌、运行工况、管道设计寿命等因素来进行选择。常用的防腐层类别主要有石油沥青防腐层、聚乙烯防腐胶带、环氧煤沥青、聚乙烯防腐层、氯磺化聚乙烯、环氧粉末防腐层等。而根据防腐层的基本结构，又将防腐层的分为普通级、加强级、特价强级三个级别。但需要注意的是，有的防腐涂层由于制作工艺的原因，只能将其分为普通级和加强级两个级别。
3 城市燃气埋地钢质管道防腐层破坏因素分析
3.1 防腐层施工过程中的影响
钢质管道防腐层制作过程中，管道外壁首先必须经过除锈处理，可采用手工除锈或机械除锈的方式，并达到规范要求后才可进行后续的涂装工序。如钢管表面的锈蚀处理不彻底，会导致底漆和管道壁粘结力不足，局部会形成间隙甚至会形成两层皮。为日后运行中空气和水的侵蚀埋下隐患。涂抹底漆和粘结层是最常用的防腐材料，但不同底漆品种、不同厂家生产的底漆，存在较大的质量差异。在具体施工现场的环境、施工条件、气候等都会影响底漆和粘结层的质量，从而影响抗腐蚀地方能力【1】。因此，对管道防腐层的施工建议在管道生产厂家或加工厂内完成。而与管道相连接的焊口、管件、套管等管路组成件的防腐层制作需要在现场完成，且采用的防腐层等级不得低于管道的防腐层等级。
3.2管道埋设过程中的影响
在管道埋设过程中的破坏，是造成防腐失败的外因。首先管沟土方段应该清理平整且无石块，沟底应填沙或细土找平，应对沟壁上的尖锐石块进行处理。否则，在燃气钢管下沟时，防腐层容易的受到剐蹭，造成外表面划伤在回填时也要注意清除回填土中的碎石块、混凝土块等。如将这些杂土直接倾倒在管道上，会导致防腐层受冲击破坏，甚至直接刺破整个防腐层结构。这样，在破损面就更容易产生腐蚀情况。
4 城市燃气埋地钢质管道的腐蚀控制措施
4.1绝缘层防腐控制技术
绝缘层防腐控制技术的关键是在钢质管道上涂抹上一层绝缘性隔离层，常用的有沥青、玻璃布、聚乙烯胶带等。用绝缘性能良好的隔离材料将管道全部包裹起来，使其和周围的土壤完全隔离，减少管道外壁被腐蚀【2】。但要想保证隔离效果，就需要完整无损的隔离层，才能提升防腐层的电绝缘性能和隔水性能。从而避免土壤中的电解质渗透到燃气埋地钢质管道上，防止发生电化学腐蚀。
4.2防腐层的绝缘检验
钢制防腐管道在运输到达现场后和下沟前应对防腐层进行外观检查，观看防腐外观是否有划伤和破损。一旦发现防腐层缺陷应标记位置，应采取相同的防腐材料进行修补，并采用电火花检漏仪进行检漏。根据采用的防腐层类型的不同，选择合适的检测电压。检漏的范围应包含所有的补口处。在管道沟下焊接完成后和土方回填前，也需要采用电火花检漏仪进行检漏。检漏的范围应包含所有的焊口处和补口处。
4.3采用阴极保护方式防护
燃气埋地钢质管道的阴极保护可采用牺牲阳极法和强制电流法或两种方法结合的方式。基本保护机理相同，都是通过电化学方式来阻挡燃气埋地钢质管道被腐蚀。可根据工程规模、土壤环境、管道防腐层质量等因素，经济合理的选择。
牺牲阳极可采用镁或锌合金等活跃金属作为阳极消耗材料，通过导线与被保护管道相连接，形成电化学保护系统。在阳极端形成相对较高的电极电势，负电位上的电子就会自动转移到燃气埋地钢质管道上，促使被保护的管道时刻处于较负并且相同的电位下【3】。从而实现消耗活跃金属，保护管道的目的。
在杂散电流干扰严重的区域，需要采用强制电流的保护方式。强制电流电源向燃气埋地钢质管道中通直流电，促使管道表面阴极极化，从而消除燃气埋地钢质管道周围土壤腐蚀不同原电池电极电位差的问题，使金属结构电位始终低于周围土壤环境中的电位，达到降低燃气埋地钢质管道被腐蚀的问题。
采用阴极保护的管道与未采用阴极保护的管道或设备连接前，需要采用绝缘法兰、绝缘接头、套管绝缘支架等进行隔离。保证被保护管道的区域连续性。并在特定位置设置阴极保护测试桩，定期检测阴极保护系统的运行情况。
4.4防腐层的检测和维护
燃气埋地钢质管道的防腐层检测周期对于不同的压力级别的管道有着不同的规定要求。高压、次高压管道每3年不得少于一次；中压管道每5年不得少于一次；低压管道每8年不得少于一次。并根据检测结果和维护情况适当调整检测周期。采用阴极保护系统的检测周期则更短。牺牲阳极阴极保护系统检测每6个月不得少于一次；强制电流保护系统检测每6个月不得少于一次；绝缘装置每年不得少于一次；阴极保护系统的保护率和运行率也应每年进行一次考核，来确定系统运行维护效果。
4.5加强新技术和新材料的应用
PE材料防腐层钢管在燃气钢质管道中具有明显的优势。其抗撕强度在700N/cm以上，抗外拉强度也达到15MPa，具有很强的抗腐蚀性和抗老化性。此种腐蚀控制技术工艺比较简单，操作方便，防腐效果显著。PE燃气管道的设计使用寿命可达到30年。随着我国科学技术的快速发展，更多得耐腐蚀性高分子材料被广泛应用在城镇燃气领域。尤其是近年来，我国工业水平不断提升，高分子塑料管的产量逐年提升，其产量仅次于碳钢管和不锈钢管。高科技研发的高分子塑料管最高设计使用寿命已经接近100年，可有效的满足城镇燃气管道的敷设要求。
【结束语】
综上所述，本文分析了城市燃气埋地钢质管道的腐蚀控制技术，分析结果表明，燃气埋地钢质管道的腐蚀控制效果意义重大。且可用的防腐蚀技术也比较多，需要严格按照国家相关标准并结合工程特点去实施，选择与之相适的防腐控制技术，以提升城镇燃气埋地钢质管道运行的安全性和稳定性。
【参考文献】
[1]姚广聚,肖茂,陈海龙,等.元坝高含硫站场排污管道腐蚀风险及技术对策[J]. 油气田地面工程,2018(6):70-73.
[2]李贵.埋地钢质管道外防腐层的选择及应用探析[J].全面腐蚀控制,2019(5):52-53.
[3]吴海峰.城市燃气管道第三方破坏成因分析及预防措施[J].居业,2018(5):133-134.