城市燃气管道防腐设计

【摘要】在城市燃气管道防腐设计的过程中，燃气管道防腐设计的质量问题直接影响都整个城市燃气管道使用年限。本文将就城市燃气管道防腐设计进行探讨并提出相应的预防措施。

【关键词】城市燃气；燃气管道；防腐设计

中图分类号：TU996文献标识码： A

一、前言

燃气管道防腐设计是整个城市燃气管道铺设过程中的首要问题，保证燃气管道防腐的质量是整个城市燃气管道铺设过程中的重要环节。下文将对城市燃气管道防腐设计进行分析。

二、我国城市燃气管道的腐蚀现状

随着我国城市化与现代化的不断发展，我国的地下管道的种类与数量也在不断的增多，许多埋在地下的管道由于长时期都受到外部土壤与内部介质的作用，都出现了或多或少的腐蚀现象，给我国造成了巨大的经济损失。由于燃气管道的腐蚀，还会导致这些管道需要进行非计划性的更换、检修，甚至停产，给国家和企业都带来了直接或者间接的经济损失。当城市燃气管道因为腐蚀穿孔而出现了漏气现象时，不仅会污环境，更严重时还会引起爆炸和火灾，会给我国的人民带来生命和财产的损失。所以，燃气管道所造成的腐蚀危害，并不仅仅是指经济上的损失，这是一个非常严重的社会问题，相关部门应该高度重视，并做好有效的控制措施。

三、城市燃气管道的腐蚀类型

因为燃气管道的不同部位都会被腐蚀，一般都按照腐蚀部位来划分腐蚀类型，主要包括内壁腐蚀与外壁腐蚀两种类型。

1、内壁腐蚀

当水在燃气管道内壁产生了一层亲水膜，就能够形成原电池的腐蚀条件，从而产生电化学腐蚀现象。而当输送的燃气中含有硫化氢"二氧化碳"氧或硫化合物或者是其他具有腐蚀性的化合物与管道中的金属起作用时，就会引起化学腐蚀现象!由于局部腐蚀会造成钢管的表面出现一些穴状"斑块状或者是孔穴状的腐蚀，会危害到整个生态环境!

2、外壁腐蚀

出现外壁腐蚀一般都是出现在架空或者是埋地钢管的时候!而在埋地管道中又可以分成均匀腐蚀与局部腐蚀，但是大部分都是以局部腐蚀为主，也是危害最大的腐蚀类型!燃气管道在腐蚀的过程中会出现化学溶解的过程，一旦出现了腐蚀电池，就会导致燃气管道中的锈被腐蚀成空洞。

四、城市燃气管道在防腐设计过程中存在的问题及原因分析

一般来说在城市燃气管道进行防腐设计的过程中,内壁腐蚀与外壁腐蚀是最常见的腐蚀问题因此我们在对其腐蚀问题进行分析之前第一步也就是需要对其腐蚀原因进行分析。

在利用管道输送天然气的过程中天然气中也许会含有各种腐蚀性的物质,当其与管道相互接触就会发生化学反应最终造成腐蚀问题,虽然腐蚀性小的物质对管道的影响较小但是长此以往同样会给管道造成较大的危害最终穿孔导致天然气泄漏。造成这种原因是由于物质的电极与电位存在一定的差异最终因电化学而造成腐蚀现象、当腐蚀性化学物与进入接触并发生反应时那么其中的电极与电位就会失去阳极,而如果物质中电极电位较高的部分存在一定的电子那么该部分也就呈现阴极。如果天然气中还存在有一定的氧和氯化氢那么该两种物质就会发生反应形成氢氧化铁。

周边的土壤条件对管道也有一定的腐蚀作用。从天然气管道的内壁腐蚀来看厂般是由于天然气中含有一定的水分此时水分就会与管道产生化学反应最终对内壁产生腐蚀作用。而天然气中还含有其他具有腐蚀性的物质这就加大了内壁的腐蚀从天然气管道的外壁腐蚀来看,它的严重程度明显高于内壁腐蚀,在埋设天然气管道的过程中役计者需要对其进行加以分析加果没有进行合理的处理那么地下环境因为太过复杂细菌会对管道产生一定的影响最终导致管道外壁腐蚀不利于管道的正常使用。电化学腐蚀是外壁腐蚀的主要原因而细菌的腐蚀则是管道外壁腐蚀的次要原因。因此我们在对管道防腐设计的过程中需要重点对电化学腐蚀进行分析从而提高管道的防腐能力。

五、埋地燃气钢管防腐的选择

目前,在工程中埋地燃气钢管的防腐较为常用的是绝缘层防腐法、电保护防腐法。这两种方法总是同时使用,一旦绝缘层被破坏,电保护防腐法也很难奏效。管道绝缘层可以将管道与土壤隔开,并增大管道与土壤间的电阻,从而减小腐蚀电流,达到防腐目的。国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多,可根据土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘等级,选用石油沥青、聚乙稀防腐胶带、环氧煤沥青、聚乙稀热塑涂层等防腐绝缘材料。

外加电源阴极保护法是利用阴极保护站产生的直流电源,使管道对周围土壤造成负电位处于阴极区,以减少或防止地下管道腐蚀。为了使阴极保护站充分发挥作用,阴极保护站最好设置在被保护管道的中点,其保护半径R为30～40 km。两个保护站同时运行时,由于阴极保护电位的迭加性,两个保护站之间的保护距离S为40～60 km。城市燃气管道一般埋设在道路的人行道或绿化带内,并且道路下管线错综复杂,为了避免未受阴极保护的管道受到腐蚀,接地阳极与其相距至少50 m,这一点在城市燃气设计中很难保证,因此,在城市燃气管道防腐设计中,基本上不采用此方法。牺牲阳极阴极保护法在城市燃气管道设计中被普遍采用。牺牲阳极种类较多,其选择也是一个经济问题。常用的有镁阳极材料和锌阳极材料,镁阳极材料的费用约为锌阳极的两倍。镁本身激励电势较高,输出很大的电流,因此,电极消耗得快。在同样的土壤电阻率环境中,镁的消耗比锌快2.5倍,如果没有电路限制,锌阳极可提供必要保护的地方,若使用镁阳极,其费用可能是锌的5倍。

牺牲阳极多成组布置,一组2～5支或更多,阳极间距2～3 m,现场测试结果表明,4支一组阳极发出的电流之和远小于单支发出电流的4倍,其原因是由于阳极电场的相互影响,多支汇流一点与管道相连必然造成电场的屏蔽,影响阳极电流的输出。建议在工程设计中采用单支分散布置,这样可消除电场的影响,使电位分布均匀。

六、解决城市燃气管道腐蚀设计问题有效措施

1、解决城市燃气管道腐蚀设计中内壁防腐问题措施

对于城市燃气管道内壁防腐问题的解决，要把需要输送的燃气质量放在首位。因为燃气本身就有很多导致内壁腐蚀的化学物质，加和管道内壁的接触加速管道的腐蚀速度。为了防止燃气管道不被腐蚀，燃气管道的设计应该严格按照国家规定要求做，提高燃气质量，延长燃气管道使用寿命，确保燃气管道正常工作。除此之外，二道环氧树脂也可以涂在燃气管道的内部，可以降低燃气对管道腐蚀。

2、解决城市燃气管道腐蚀设计中外壁问题防腐措施

城镇燃气道管在防腐蚀方面不断设计出针对管道壁面防止要活性物质也是Mo-Co，但所采用的是高分散的催化体系，适合SCANfining 脱硫工艺。这类催化剂的金属含量相对来说非常低，在反应过程中不会影响到加氢脱硫反应的活性中心，在实际的加氢脱硫处理过程中，可以既实现深度脱硫，又保留原有的辛烷值。经调查研究发现，采用RT-225催化剂，可以让硫含量在500μg/g以下的汽油，实现97%左右的脱硫率，并且辛烷值的降低值保持在1. 2左右。而对于硫含量在1200μg/g左右的汽油，RT-225催化剂所能起到的脱硫效率相对来说要低一些，通常脱硫率可以达到80%以上，并且研究法辛烷值的降低不会超过1. 5个单位。

总体来说，在目前，辛烷值恢复催化剂主要采用的是具有芳构化、异构化或者烷构化性能的分子，来让辛烷值在加氢脱硫的过程中不会受到太大的影响。经过汽油生产工艺的不断发展，目前已经将单纯的选择性加氢脱硫技术转变为加氢脱硫-辛烷值恢复技术，将对辛烷值的控制考虑到汽油的生产之中，让辛烷值恢复催化剂能够发挥更大的作用，从而让汽油的质量得到很大程度上的提升。

七、结束语

总之，在整个城市燃气管道防腐设计的过程中，要重视设计中的每一个环节，预防防腐不彻底的发生，保证防腐设计的规范性，使整个防腐过程质量得到保证。

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