试析城市燃气管道防腐设计

尹文焰

摘要：城市建设过程中，燃气管道作为重要的基础设施，直接影响城市居民的日常生活质量。城市燃气管道设计过程中为了提升管道的使用寿命，需要对管道的防腐性能进行提升，这样才能保证天然气运输的顺利进行，提升燃气管道使用的安全性。本文针对城市燃气管道腐蚀的类型和原因进行了分析，并对城市燃气管道防腐设计优化措施进行了阐述，为城市燃气管道设计过程中防腐性能的提升提供可靠的参考。

关键词：城市；燃气管道；防腐；设计

引言

城市燃气管道大多利用地下铺设的方式，在燃气管道长期应用的过程中，管道与土壤长期接触，极易产生管道腐蚀的情况。管道发生严重的腐蚀，会导致管道泄漏，从而引发严重的安全事故。为了有效提升燃气管道的防腐性能，需要对燃气管道进行防腐优化设计，为天然气的安全输送提供可靠的保证。

一、城市燃气管道腐蚀类型分析

城市燃气管道在长时间使用过程中会发生不同程度的腐蚀情况。根据燃气管道腐蚀位置可以分为内壁腐蚀和外部腐蚀两种情况。首先，燃气管道内壁腐蚀。燃气管道内壁腐蚀主要是受到水的影响，管道内壁在长期应用过程中会形成亲水膜，亲水膜的存在为管道的腐蚀提供了条件，在长期作用下形成电化学腐蚀。城市燃气管道内部如果存有大量的碳化合物和硫化氢以及其他腐蚀性的化合物，就会导致燃气管道内部金属与其接触发生反应，从而产生化学腐蚀情况。其次，燃气管道外壁腐蚀。燃气管道外壁腐蚀大部分都发生在钢管埋地和架控的过程中。在燃气管道埋地设计的过程中腐蚀的情况还可以划分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种情况，其中局部腐蚀具有严重的危害性，会导致燃气管道发生严重的泄漏，留下安全事故隐患。

二、城市燃气管道腐蚀原因分析

（一）燃气管道材料及施工因素影响

当前城市燃气管道所使用的材料大部分为冷缠胶带形式，在应用的过程中相比传统的材料具有工艺简单和施工周期短的优势，但是在应用过程中也体现出了固化困难和胶层薄以及易腐蚀等情况。另外，城市燃气管道在施工过程中施工人员因素，导致管道在铺设前的除锈施工不够彻底，致使燃气管道焊口和褶皱位置没有达到良好的除锈效果；燃气管道表面还具有浮绣，致使管道壁与底漆不能实现良好的粘连效果；在燃气管道施工期间由于涂刷施工与除锈施工的间隔时间较长，致使在底漆涂刷的过程中，导致管道表面产生了新锈，在长时间的应用过程中发生管道腐蚀的情况。燃气管道的生产厂家不同，管道的型号和底漆质量也存在差异，同时由于施工作业方法和所处的作业环境等影响，导致管道底漆施工质量无法保障。另外，城市燃气管道在铺设的过程中施工方法应用不当或者操作不标准等情况，都会导致燃气管道材料的防腐性能不达标，在周边土壤的长期作用下产生腐蚀。

（二）燃气管道设计及维护问题

燃气管道已经成为城市居民日常生活的重要基础设施，在城市燃气管道设计过程中相关部门并未针对管道防腐制定严格的施工标准和规范，并且燃气管道的防腐设计存在一定的问题，无法满足燃气管道长期适应的需求，在实际设计过程中难以做到因地制宜的设计。同时地下燃气管道施工结束后，施工人员并未对潜在的隐患问题予以排查，导致留下了较多的隐患问题。只有燃气管道出现严重的问题的情况下，才针对特定的位置开展排查和管道维护工作。另外，燃气管道在地下施工过程中，缺乏防腐施工技术人才，从而导致燃气管道在施工过程中缺乏专业性，不利于管道防腐工作的落实。

三、城市燃气管道防腐设计优化措施

（一）燃气管道内壁优化措施

城市燃气管道内壁防腐设计可以从以下两个方面入手，首先，需要对燃气进行净化。由于燃气管道在长期应用过程中会出现不同程度的腐蚀问题，其根本原因是由于燃气自身存在腐蚀性。因此，要想降低燃气内部产生腐蚀的几率，关键是对燃气的净化处理。技术人员通过对燃气管道的净化处理，能够促使燃气内部腐蚀物质被清理，从而避免了其与管道内部发生化学反应，降低管道腐蚀情况发生的几率。技术人员在燃气管道设计时，还需要适当的应用环氧树脂涂抹在燃气管道的内壁位置，这样可以预防管道腐蚀情况。其次，燃气管道材料在选择的过程中尽可能的选择防腐蚀能力较强的材料。管道材料的抗腐蚀能力直接体现了其管道材料的质量，所以，在燃气管道设计过程中，应选择抗腐蚀性能较强的材料，这能延长燃气管道的使用寿命。当前，我国城市燃气管道大多采用玻璃钢管和铸铁管等非金属材料为主，其中被广泛应用的是聚乙烯管道，此种材料属于塑型管道材料，与金属材质的燃气管道相比，具有较强的刚度，同时还具有较强的抗冲击能力，在应用过程中的抗腐蚀性能也相对较强。

（二）燃气管道外壁优化措施

1、防腐隔绝绝缘法。此方法大多数情况下应用在城市市区沿线的燃气管道建设中。此种方法是利用特殊的物质，包括玻璃布和沥青等，将燃气管道外壁与地下土壤实施隔绝，从而实现杜绝管道电化学腐蚀情况的发生。防腐隔绝绝缘法应用的防腐涂层包括纳米改性材料和无机非金属涂层以及液体聚氨酯涂层等三种形式。在实际应用过程中应结合燃气管道所处的具体环境合理选择涂层方式。防腐涂层在应用过程中具有修补方便和稳定性较强以及耐阴剥离强度良好等优势，对于燃气管道的防腐性能提升发挥了关键作用。

2、电保护法。在城市燃气管道防腐设计过程中电保护法的应用具有良好的效果。在实际应用过程中电保护法可以分为电源阴极保护和牺牲阳极保护两种方法。首先，利用电源阴极保护法是利用燃气管道外部直流电，并采集阴极极化电流，进而实现管道防腐的目的。此种方法在应用过程中需要辅助利用阳极接地装置和直流电源，并且不会对燃气管道周边的地形产生影响。其次，牺牲阳极保护法。此种方法利用连接负数电位，实现金属与保护金属管道之间二者电解质的统一，实现将负数电位电子输送到金属管道当中，实现对其防腐性的保护，在这期间能够确定保护金属管道的电位条件不会发生改变，并且能够保持处于永久负电状态。此种方法的应用不需要设置直流电，并且燃气管道四周的设施也不会受到干扰。

3、包覆层与非金属涂层法。此种方法更加适用于燃气管道地下埋设方式，由于地下埋设管道长期与土壤进行接触，土壤中含有较多的微生物，这些微生物会严重腐蚀管道外壁。同时受到不同土壤环境的影响，燃气管道外壁也极易出现电化学腐蚀情况。为了能够规避此种情况的发生，可以采用非金属涂层包覆管道外壁的方式，这样能隔绝燃气管道外壁与土壤，降低管道外壁发生腐蚀的几率。

结束语：

城市燃气管道是城市重要的基础设施，天然气作为城市居民日常生活必备的资源，其安全稳定的输送非常关键。由于城市燃气管道在地下铺设的过程中受到管道材料和施工方式以及外部环境等多种因素的影响，在长期应用过程中会出现不同程度的腐蚀情况，严重影响了天然气输送的安全性。为此，需要对燃气管道的防腐设计予以优化，这能提升燃气管道的防腐性能，延长燃气管道的使用寿命。

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