1.腐蚀的原因 

城市燃气管道在长期使用过程中，由于受到电化学作用，而引起的一种破坏。目前，燃气管道的腐蚀现象有很多种，我们根据不同情况有着不同的划分方式。就其金属腐蚀的性质不同，我们可将其分为化学腐蚀和电化学腐蚀。如果按照腐蚀部位来进行划分，我们又可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。下面我们就对这些腐蚀原因进行简要的介绍。 

       1.1内壁腐蚀 

出现这种腐蚀的原因主要是因为，燃气管道在使用过程中，水在管道的内部生成了一种清水膜，从而给电化学腐蚀创造了一定的条件。在燃气的输送过程中，水和燃气中的硫化氢、二氧化碳、氧气以及其他具有腐蚀性的化合物相接触从而发生电化学腐蚀的现象。这种腐蚀现象由于出现在管道的内壁，因此很难对其进行根治，只有采用将燃气净化的方法，是燃气中的杂质达到人们的允许的条件下，才能进行很好的处理。随着科学技术的不断进步，人们采用一种合成树脂作为管道的内涂抹层，这种内涂抹层，不但可以降低管道的粗糙度，提高了管道的输气能力，还有效的防止了内部腐蚀现象发生。 

        1.2外壁腐蚀 

这种腐蚀现象比较常见，主要因为埋地管道在电解质土壤以及水的作用下，出现各种腐蚀现象，其中包括水引起的化学腐蚀和土壤造成的电化学腐蚀。不过，在实践中我们发现，管道外壁的化学腐蚀对管道的危害不大，只是会让管道出现厚薄不均匀的情况。真正对管道造成影响的是电化学腐蚀，它极其容易使得管道表面出现凹穴，甚至会出现穿孔的现象，从而导致燃气运输出现问题。 

        2.钢管腐蚀速度的影响因素 

影响管道腐蚀速度的主要因素有腐蚀电流的强度和腐蚀时间。因此要想对其采取相应的防腐措施，我们只有对其电流强度和腐蚀时间进行控制，才能有效的建设管道金属的损失量，从而保障管道的质量不会受到影响。 

在电解质中，影响腐蚀电流强度的主要因素有土壤中存在的电阻、土壤电解质的化学结构以及阴极和阳极之间存在的间距等这些问题，都直接影响了土壤中腐蚀电流的强度。其中土壤中存在的电阻越小腐蚀电流的强度就越大，而土壤的电阻和土壤的温度和湿度以及含有熔盐浓度有关，因此我们在对腐蚀电流的强度进行控制的时候，就要根据土壤温度、湿度以及含盐率进行控制管理，以降低燃气管道受到影响。 

        3.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。 

电保护防腐法是根据电化学腐蚀原理，使埋地钢管全部成为阴极区而不被腐蚀，故又称为阴极保护法，通常分为外加电源阴极保护法和牺牲阳极阴极保护法。可用两个基本参数来判断燃气钢管是否达到完全保护，即最小保护电位和最小保护电流密度。在工程中 ，燃气钢管的最小保护电位通常小于或等于-0.85V（相对于铜、硫酸铜标准电极）。最小保护电流密度值主要根据被保护金属的类别、腐蚀介质成分、相对运动速度、温度与表面涂层或阴极沉积膜性质、完整性有关的接触电阻来决定。由于上述条件不同，最小保护电流密度数值变化幅度很大，从最小几μA/m2到最大几百mA/m2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30～40km。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40～60km。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50m，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。 

        牺牲阳极种类的选择主要根据土壤电阻率、土壤含盐类型及被保护管道防腐绝缘层的状况而定。当土壤电阻率大于 10Ω·m ，选用镁合金阳极；当土壤电阻率小于10Ω·m，选用锌合金阳极。当管道防腐绝缘层电阻率确定后，牺牲阳极的保护范围随管径的增大，保护距离减小。对一定重量的阳极，增加单位重量的阳极表面积可提高电流产率；而阳极长度主要决定电流输出。 

牺牲阳极多成组布置，一组2～5支或更多，阳极间距2～3m，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。 

       3PE防腐钢管首先在欧洲广泛应用，深受用户好评，是使用最多的管线涂层体系。中国石油天然气集团公司于1994年夏决定引进3PE涂敷作业和涂敷技术，用于即将开工的陕京输气管道和库鄯输油管道的外防腐涂层。同年12月，由中石油基建局、管道局、四川石油设计院、西北管道指挥部专家联合组团赴美国、意大利、土耳其等国考察3PE涂敷作业线。1995年5月，由辽河油建一公司负责招标从加拿大根劳公司引进了我国第一条3PE涂敷作业线。1996年初投入正常生产。1996年意大利索克萨姆公司与哈尔滨塑料六厂合资建设的朔州防腐厂竟改造于5月投入正常生产。西北管道指挥部与港商合资从荷兰引进的3PE涂敷作业线，于1996年在宝鸡亚东防腐公司建成投产，至此，3PE防腐在中国得到关注和应用。从涩宁兰管道建设开始，通过招标，加之3PE防腐材料全部国产化，3PE防腐的预制价格大幅下降，从此开始了国内3PE防腐广泛应用的时代，迄今已有20000KM埋地钢管外防腐采用3PE防腐涂层。目前国内已有数百条3PE涂敷作业线，具有加工Φ25-2800mm钢管3PE涂层的能力。天然气输送用3PE防腐钢管，直缝钢管、无缝钢管为基材生产防腐钢管钢管防腐

 1、石油天然气用三层聚乙烯（3PE）钢管防腐3PE防腐钢管。执行标准SY/T0413-2002DIN30670

 2、石油天然气用FBE（单层熔结环氧粉末防腐）、2FBE（双层熔结环氧粉末防腐）执行标准:SY/T0315-97

3、供水管线水泥砂浆衬里钢管防腐。执行标准：CECS10：89

4、供水管线IPN8710.高分子无毒涂料钢管内防腐。

5、供水管线环氧饮水设备无毒涂料钢管内防腐。

6、环氧煤沥青缠绕玻璃布钢管防腐。执行标准：SY/T0447-9

        4.结语 

        由此可见，城市燃气管道防腐设计在燃气运输中有着十分重要的作用，它不仅有效的保障了燃气的输送质量，还避免因为燃气泄漏给环境带来的污染，为城市规划建设奠定了扎实的基础。而且这些防腐设计方法，还给社会的发展带来了良好的经济效益和社会效益。 [科] 

【参考文献】 

[1]韩文礼，林竹.埋地管道防腐蚀技术的现状与展望[J].焊管，2008（03）. 

[2]杨萍，苏昔果，孟田军.城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计[J].煤气与热力，2007（01）.

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