孙蒙蒙
温州市燃气工程设计有限公司 浙江省温州市 325000
摘要：
分析管道腐蚀原因，提出燃气管道外腐蚀检测方法及管道腐蚀防护措施。
关键词：城镇燃气管道；防腐层检测；管道防腐措施
我国是能源消耗大国，天然气是我国的一种重要的能源，安全供气是民生大事，故做好新建管道的防腐和现役管道的维护工作十分重要。城市地下燃气管道组成结构复杂、管道位置不明确、老城区管道老化严重，且易受到违章施工、外力破坏等因素的影响，如受腐蚀发生泄漏或受到违章施工的破坏，将严重威胁人们的生命财产安全。腐蚀对城镇燃气管道运行安全危害极大，一直贯穿于管道服役的全寿命周期，整个服役期间任何的腐蚀防护不到位，均会极大提升管道发生腐蚀的概率，甚至会引发管道腐蚀穿孔而导致泄漏的事故。最近几年，钢制埋地燃气管道因腐蚀老化而泄漏的事故时有发生，钢制埋地管道的腐蚀老化是常见又不易察觉的危险因素。
1.钢制埋地管道腐蚀的原因分析
钢管腐蚀按其腐蚀位置的不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。内壁腐蚀与其输送气体的成分、湿度等因素有关，当环境温度低于气体露点时，水在管道内壁形成一层亲水膜，形成原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。
埋地钢管外壁腐蚀有化学腐蚀、电化学腐蚀、杂散电流对管道的腐蚀、细菌作用引起的腐蚀。其中电化学腐蚀是由于土壤各处物理化学性质不同、管道本身各部分金相组织结构不公活钢管表面粗糙度不同等原因导致一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属转移到土壤里，则这段管道电位越来越负，另一部分管段金属不容易电离，其电位越来越正，由此形成腐蚀原电池，使金属电离端不断电离、管道不断变薄直至穿孔；杂散电流对钢管的腐蚀是由于外界各种电气设备的漏电与接地在土壤中形成杂散电流,同样会和埋地钢管、土壤构成回路,在电流从土壤流到钢管处,使管壁产生腐蚀；细菌作用引起的腐蚀是土壤中细菌的活动改变了土壤的pH值，加强了对管道壁的腐蚀；化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀作用下，管壁厚度的减薄是相对均匀的，所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危险性相对较小。
2城镇燃气管道外腐蚀检测
提高新建燃气管道的防腐质量和定时对现役管道进行防腐层检测并及时采取针对性的防腐补救是预防管道泄漏、提高管网安全性的重要措施。
2.1新建管道防腐层检测
对于新建工程中的钢制埋地燃气管道的防腐层可采取粘结力试验和电火花检测的方式检测防腐层质量。粘结力试验是用锋利刀刃垂直划透防腐层，形成边长约40mm,夹角约45度的V形切口。
用刀尖从切割线交点挑剥切口内的防腐层，如果挑起处的防腐层呈脆性点状断裂，不出现成片挑起或剥离的情况，则防腐层粘结力合格；电火花检测法——金属表面绝缘防腐层过薄、漏金属及漏电微孔处的电阻值和气隙密度都很小，当有高压经过时就形成气隙击穿而产生火花放电，给报警电路产生一个脉冲信号，报警器发出声光报警，根据这一原理达到防腐层检漏目的。
2.2在役管道不开挖防腐层检测
随着现代城市建设的日益完善，大量不同用途的管道陆续埋设到地下，特别是市政路下，各种雨水污水电力电信管道和燃气管道挤在有限的公共地下空间内。埋地的燃气管道所处环境潮湿复杂，在土壤及其他管道影响。不同于新建管道可以接触管道直接进行防腐层粘结力试验和电火花检测，埋在地下多年的现役管道的腐蚀每天在发生却难以察觉。对于难以接近的管道可以采用如PCM管道防腐层检测技术的非接触型埋地管道防腐层检测技术对现役管道定期实施管道外防腐层绝缘性能检测，对埋地管道进行预防性维护，延长埋地管道的使用寿命，并在早期发现侵蚀。PCM管道防腐层检测技术的原理是管道的防腐层和大地之间存在着分布电容耦合效应，且防腐层本身也存在着弱而稳定的导电性，使信号电流在管道外防腐层完好时的传播过程中呈指数衰减规律，当管道防腐层破损后，管中电流便由破损点流入大地，管中电流会明显衰减，引发地面的磁场强度的急剧减小，由此可对防腐层的破损进行定位。在得到检测电流的变化情况后，根据评价模型可推算出防腐层的性能参数值。
3城镇燃气管道腐蚀防护措施
3.1防腐层保护。目前国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多，有沥青绝缘层、聚氯乙烯包扎带、防腐胶带、塑料薄膜涂层、环氧粉末喷涂、搪瓷涂层以及矿脂冷缠带等，该类材料具有良好的防腐蚀性、抗渗透性以及绝缘性，可以土壤与管道之间的隔离，防止管道与其他外在因素产生反应，进一步减缓管道腐蚀的作用。
3.2阴极保护。阴极保护是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的方法。阴极保护法有强制电流阴极保护和牺牲阳极两种，强制电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位，使得需要保护的设备的电位一直处在低于周围环境的状态下，从而成为整个环境中的阴极，这样需要保护的设备就不会因为失去电子而发生腐蚀了。强制电流一般用于保护长距离输气管线等大型管道或设备；牺牲阳极是将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀的方法，常用于城镇燃气中埋地钢制管道的保护。
3.3在役管道防腐措施
在管道测试桩处对现役管道的阴极保护进行测试，对不达标处新增牺牲阳极，以提高管道阴极保护电位，确保管道全线阴极保护电位达标，使在役管道受到可靠的保护。
结束语
燃气与人们的日常生活息息相关，燃气管道系统的安全运行至关重要。对于埋地钢制管道腐蚀控制方面，新建燃气管道应采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统；现役管道应定期进行防腐层检测并及时采取针对性的防腐补救是预防管道泄漏、提高管网安全性的重要措施。
参考文献
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