煤气管道的防腐问题处理

[摘 要]随着我国城市燃气事业的快速发展，居民的生活水平得到了显著的提高。煤气应用范围的逐年扩增，在高效节能的同时也给人们日常生活带来了便捷。然而，由于煤气管道长期铺设与地下，受复杂的环境影响，经常发生局部腐蚀，严重制约了煤气管道输送煤气的质量，如果不及时采取补救措施，就会造成重大的事故，因此引起了各界的广泛关注。这些都相应的对城市煤气管道的安装和问题处理都提出了新的要求。

[关键词]煤气 管道 处理

中图分类号：TE988 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0275-01

引言：随着现在煤气行业的发展，煤气的输送成为一大要事。国内煤气管道一般采用钢管和铸铁管，由于煤气杂质造成内壁腐蚀，再加上设计、施工等方面的不合理因素，，煤气管道很容易被腐蚀。如果煤气管道发生泄漏事故，那么处理起来相当的麻烦，处理过程中要关闭整个煤气供应系统，对各管路逐级检查，给正常生产造成很大的经济损失，并且抢修施工会埋藏诸多安全隐患。因此，我们必须从引发煤气管道腐蚀的原因着手，具有针对性的制定预防管道腐蚀的对策。

一、煤气管道局部腐蚀的原因

煤气管道经常铺设在地质恶劣的条件下，受煤气杂质的制约，在局部管道内壁处受腐蚀严重，埋藏突发性露气的安全隐患。由于煤气管道局部腐蚀具有不可预测性，是引发煤气管道事故的主要原因，一般情况下造成煤气管道局部腐蚀的原因包括以下两个方面：

1、煤气管道局部外壁腐蚀

（1）氧浓差电池腐蚀

煤气管道大多数铺设在城市中心区域，在此处的地下管道铺设网络系统极为复杂，导致煤气管道经常与其他管道相互重叠，如果每个管道出现问题，就会增加此区域管道系统的繁琐程度。在此条件下使得煤气管道穿过系统差异、物理条件差异、化学腐蚀差异，在这些土壤中含氧浓度也存在差异，在一定条件下就会发生电池腐蚀化学反应，即氧浓差电池腐蚀。和含氧浓度高土壤附近的管道相当于电池的阴极区，而和含氧浓度低土壤附近的管道相当于阳极区，所以在含氧浓度低区域内的局部煤气管道发生外币腐蚀。

（2） 杂散电流腐蚀

地面的导电体如果绝缘不良就会出现漏电现象，这些电流传递到土壤当中，被称为杂散电流。杂散电流经常借助地面上良好的导电体进入地下管道的某处，与地下管道形成一个电流回路。杂散电流从管道流出的地方相当于阳极区，此处是腐蚀破坏产生的主要位置。此种腐蚀具有反映集中、孔隙密集的特点，易导致金属煤气管道泄漏。

（3） 微生物腐蚀

由于土壤中的温度、湿度以及酸碱度存在较大差异，在特定环境下是微生物滋生的最佳环境，其中硫酸盐还原菌最为常见。由于此种细菌活动会造成土壤物理化学性质放生不均匀变化，使得致管道金属遭受剧烈的腐蚀。

2、煤气管道局部内壁腐蚀

煤气管道发生局部内壁腐蚀的关键原因是受煤气组成性质决定，煤气属于混合气体，在其中会掺和大量的有害杂质气体，多种电荷性不同的气体相互结合就会发生电化学腐蚀，其出现位置大都是在煤气管道的下半部分。现阶段国内的净煤化水平较低，煤气中含有不同种类的难溶物杂质不能完全分离出来，在煤气输送阶段某些杂质就会慢慢地积聚到管道底部，由于煤气中含有一定量的水分，一旦煤气温度不超出煤气露点时，水分就会从煤气中解离出来。此时煤气管道已经凝聚的各种杂质将是引起管道内壁发生腐蚀的主要因素。煤气中掺和的腐蚀性物质溶于水，就会生产酸性物质，与金属管道发生化学反应。

3、电化学腐蚀

在管道表面和电解质反应的接触位置也伴有电化学腐蚀出现。此时底部沉淀物质中会电解出大量的阴离子与阳离子，离子会发生化学反应，形成难容于水的物质，经过一段时间后，再管道上就会出现沉淀物质，随着时间的推移这些非晶态物质会在管道上附着面越来越大，逐渐积聚成多孔形态，其他具有腐蚀性的物质就会大量凝集在此，使得腐蚀面积不断扩散，腐蚀产物继续与管道内壁的阴阳离子结合，生产腐蚀性更强的物质，如此恶性的循环下去，造成管道内壁大面积遭受破坏。假若管线坡度结构的等设计具有科学性，这种腐蚀破坏程度可以均匀控制，不至于官博某处损坏程度远远高于其他部分，那么就可以减少突发管道泄漏事故的发生。

4、应力腐蚀

管道在焊接制作和安装过程中产生的残余内应力，或者是管道在使用过程中所承受的各种应力，使金属晶格歪扭，从而降低了应力部分的金属电极电位，使它变成腐蚀电池阳极，形成裂纹。对应力腐蚀破裂影响显著的是拉力。应力腐蚀是一种典型的滞后破坏，是材料在应力与环境介质共同作用下，经一定时间的裂纹成核、裂纹亚临界扩展，最终达到临界尺寸，此时由于裂纹尖端的应力强度因子达到材料的断裂韧性极限，而发生失稳断裂。

二、煤气管道腐蚀的防护措施

1、控制生产工艺流程

采用合理的生产工艺和提高操作规范性，可以有效的减少煤气管道局部腐蚀。在生产工艺中采用现代的高科技的分离技术，将煤气中混有的不易溶于水的物质强制分出来，使得杂质含量控制在工艺允许值内，同时在工艺设计阶段选用合理的煤气流速、湿度、管道铺设位置等，避免煤气输送期间杂质凝聚与水分冷凝。

2、定期清除管内杂质

由于煤气管道铺设在环境复杂的地下，并且经过长时间的使用，底部沉积的固体杂质是不可避免的，这些杂质不仅阻碍了冷凝液的流动，还加速了对管道内壁的腐蚀，特别是在接触面位置表现的更突出，所以，定期组织人员清楚管内杂质，可防止煤气管道内壁腐蚀。

3、检查管道和管托接触处的间隙

煤气管道经过长期使用以后，管道和管托之间的连接会发生松动，导致二者间的空隙加大，如果不及时采取妥善的处理措施，那么在间隙处混积聚杂质与雨水，局部形成适合腐蚀发生的环境，在此处是腐蚀发生的主要位置，造成局部管道穿孔泄漏。因此检查管道和管托接触处的间隙，将其内部杂质全部清除，并安装特殊的防松动装置，使得此处松动不再发生。

4、管道内壁腐蚀

（1）防止内壁腐蚀的根本措施是将煤气净化，使煤气中硫化氢、二氧化碳、氧和其他腐蚀性物质的含量达到允许值以下。在工艺设计时选择合适的煤气流速、温度、管道坡度等，以减少煤气输送过程中杂质的沉积和水分的冷凝。

（2）及时抽放凝水缸集水。即使煤气中水分在规定范围内，随着煤气由气源厂流入管道网，温度逐渐降低，煤气中的饱和水蒸气要凝结出来而汇集于管道下部，形成气液两相流动，最终汇集到沿途设置的凝水缸内。如果不及时抽掉凝水缸中的水，那么有一部分水长期滞留在管道内，造成管道腐蚀，同时凝水缸也遭受腐蚀，尤其是气液交界处的腐蚀会非常严重。

（3）管道内壁涂敷防腐涂料。可以在管道内用合成树脂或环氧树脂等做内涂层，可防止管道内壁的腐蚀，并减少煤气流动的阻力。

（4）煤气管道经过多年的使用后，底部都积存了一层固体杂质，不但影响冷凝液的排出，而且加速了对管道的腐蚀，尤其在气液交界面处更为严重。因此，煤气管道每运行一定时间后，应采取高压水清洗等方法清除管内杂质。

5、应力腐蚀及疲劳腐蚀

（1）在管道制作中，对焊接后变形或加工后的物件进行消除内应力的处理，防止应力腐蚀。最有效的方法是进行热处理。

（2）在防止疲劳腐蚀方面，除了对合金采用表面渗氮处理外，电解质溶液除氧或加入钝化剂等许多减小腐蚀速度的方法都可以应用。

总结：造成煤气管道内壁局部腐蚀的主要因素是煤气中的酸性气体等杂质，其中硫化氢是造成电化学腐蚀的重要因素。煤气中氢的存在会使管道内壁有氢的沉积，发生氢裂，加剧局部腐蚀。内壁防腐的措施除了对煤气加强净化处理外，还需对管道进行防腐处理，同时减少管道制作中的应力和使用中的疲劳腐蚀。煤气管道内壁防腐涂料可有效抑制煤气管道的局部腐蚀，是今后煤气管道内壁防腐的研究热点。