理论广角 Ｉ■ 老旧小区天然气管网建设项目中埋地钢管防腐问题探讨 秦德才 （吉林油田矿区燃气项目部吉林松原１３８０００） ［摘 要］简要介绍了燃气埋地钢管腐蚀的化学机理、常用防腐方法和防腐施工作业中的常见问题，并针对吉林油田矿区民用气站管网改造过程中发现 的燃气入户埋地钢管腐蚀严重问题进行分析和思考，建议燃气设计、施工及监检单位采取更加慎重的态度，严格执行行业规范和国家强制性技术标准，切 实做好燃气入户管道防腐工作。 ［关键词］燃气埋地钢管防腐 中图分类号：ＴＵ９９６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）３４—０５５０—０１ 吉林油田矿区民用燃气工程实施民用燃气进户５７３８８户，城市中压管网 １８．４ｋｍ，小区低压管网１４３．３ｋｍ，小区民用燃气调压箱７９座，住户室内燃气 系统５７３８８套，商企室内燃气系统１０８７套，中心控制室１座。工期计划两年， 项目批复投资２０３０６万元，２０１０年低压管网计划投资８０００万元。随着新型材 料、新技术的出现与应用，现在很多地区的燃气公司埋地管道均已经采用了 高（中）密度聚乙烯管材（ＰＥ管材），由于管材本身的特性，当然不存在腐 蚀问题，但是由于聚乙烯管材自身特性要求工作环境温度在一２０￣４０￣Ｃ，这 样在东北地区就了ＰＥ管材在冰冻线以上的使用，所以东北地区的燃气用 户引入管一般均采用无缝钢管过渡到地面以上，这就涉及到入户埋地钢管的 防腐问题，其对于延长燃气管网的使用寿命起着相当重要的作用。 １燃气入户埋地钢管的化学腐蚀机理 埋地燃气钢管的腐蚀按其性质可分为纯化学腐蚀及电化学腐蚀。 纯化学腐蚀是钢管直接和介质接触起化学作用而引起金属离子的溶解过 程，发生在金属表面且速度缓慢；而电化学腐蚀是金属和电解质组成原电池 所发生的电解过程，往往集中在某～点，而且速度较快，腐蚀一旦发生，其 速度不会减慢也不会自动停止，最终造成燃气管道局部穿孔，燃气泄漏而发 生事故。因此了解土壤腐蚀环境是非常必要的，土壤是由固态、液态、气态 三项物质构成的复杂混合物，土壤胶体带有电荷，并吸附一定数量的阴离子， 当土壤中存在水分时，土壤即成为～个具有腐蚀性的多相电解质，可与埋在 其中的管道发生化学反应，从而产生腐蚀。埋地金属管道的腐蚀形式分为均 匀腐蚀和局部腐蚀两种，多以局部腐蚀为主，其危害性也最大。钢管在土壤 中的腐蚀过程主要是电化学溶解过程，由于形成了腐蚀电池从而导致管道的 腐蚀穿孔。按腐蚀电池阳极区与阴极区间距的大小，又可将钢管的腐蚀形态 分为微电池腐蚀和宏电池腐蚀两大类。不管是哪种电化学腐蚀我们都面ｉ临同 一个问题，即钢管的表面除锈处理及钢管的表面防腐处理问题。 ２防腐对策分析及常用防腐处理方法 针对埋地管道电化学腐蚀的三个过程，钢管的防腐方法也从抑制其中某 一过程入手。如在管道外壁加防腐涂层，可增大回路电阻，减少腐蚀电流； 外加直流电源，使钢管对土壤造成负电位、形成阴极保护，可消除阴阳极电 位差，从根本上停止阴阳极过程的进行。防腐涂层法治表，阴极保治本。 由于一旦防腐涂层破损，露铁部分会加速局部腐蚀。故防腐涂层与阴极保护 相结合才是表本兼治的方法，经济而有效。美国就明确规定，采用了防腐涂 层的同时必须采用阴阳保护。在考虑经济合理性方面应注意两点：①燃气管 网建设时的一次防腐投资。②燃气管网运行后的维护费用。由于城市燃气管 网位于市区，投运后维护检修困难且费用较高，因此应适当加大一次投资，以 减少投运后管道的日常维修工作量。 ３施工作业中影响防腐效果的常见问题 （１）钢管表面处理不到位，除锈不彻底，存在斑痕、重皮等现象，导 致防腐效果达不到理想状况。 （２）防腐操作不当影响防腐效果。操作人员在进行操作时由于技术不够 娴熟或工作不够认真，导致没有完全按照防腐操作要求进行施工，影响防腐 效果。 （３）在采用环氧煤沥青防腐方法条件下，由于工期紧张，在防腐表面没 有彻底表干情况下实施管道下沟作业，导致下管时防腐层损坏；或沟内存在 积水时防腐层没有彻底表干引起的永久性管表层潮湿给电化学腐蚀提供环境 和机会。 （４）施工检查人员对施工环境缺乏综合考虑，虽然对防腐层表面进行了 检测并且已经达到了合格的标准，但是管道下沟时环境条件没有综合考虑进 去，由于下管的环境影响可能会破坏已经检测合格的防腐层表面，导致电化 学腐蚀的发生 ４对燃气管啊腐蚀情况的分析和思考 ４ １腐蚀方式分析 产生腐蚀的主要方式有两种：一是直流杂散电流腐蚀。主要是由于各 种车辆运动产生的静电，以及各种用电设备接地导线、高压变电接地、各种 ５５０ Ｉ科技博览 避雷接地、三线一地、二线一地接地所产生的地下电子流通过燃气管道形 成回路系统。电子流从土壤进入燃气管道的地方带有负电，称阴极区，当 阴极区的电位过负时，管道表面上析出大量的氢，造成防腐绝缘层老化、 剥落。当电子流由管道的某一绝缘层损坏处流出时，管道带有正电，这一 区域称阳极区，处于阳极区的管道，钢管以铁离子的形式溶于四周介质 中，形成集中穿孔：二是交流杂散电流腐蚀。主要原因是当管道接近或长 距离平行于电力线时，高压电力线将在四周埋地钢管上感应产生二次交流 电，出现很高的感应电压，管道四周土壤间产生可达几伏或几十伏的电位 差。从而，形成腐蚀原电池。交流杂散电流的腐蚀比直流杂散电流腐蚀速 度快，更易形成小孔腐蚀。 ４．２产生管道严重腐蚀的主要原因及引发的反思 无论上述哪一种腐蚀方式，如果埋地钢管防腐处理得当都可以有效降低 和减缓腐蚀的发生。探究服役仅仅２Ｏ年左右的管道产生如此严重腐蚀的主要 原因，改造现场给出的答案是，入户钢管防腐基本上没有按照防腐等级要求 进行施工，还有相当一部分入户钢管没有防腐层。现场情况让人触目惊心，试 想如果不及时发现并更换被腐蚀的燃气管道，泄漏的燃气将进入楼前的三沟， 窜入楼内居民住户家中，造成的后果将不堪设想。可见燃气入户钢管防腐的 重要性，它直接关系燃气用户的生命财产安全，是燃气管网寿命的基本保障。 同样值得关注的是，提高燃气设计、施工及监检人员的职业道德素质和专业 技术水平是多么的重要，这是我们必须深入思考的问题。 ５对燃气入户埋地钢管防腐工作的几点建议 （１）从工程质量监检的角度，加强工程质量过程监检，严格按照检查比 例和检验方法实施质量监检。 （２）从技术的角度，根据不同土壤环境采取不同的防腐处理方法。 （３）从经济的角度，不能只考虑经济成本而不考虑防腐效果。 结语 随着我国城市燃气事业的快速发展，地下燃气管网规模正在急剧扩张， 而管道防腐工作是决定地下管网能否长期安全运行的一个重要因素。因此， 从事燃气设计、施工、监检的人员必须提高对燃气入户管ｌ防腐问题的重视，严 格执行行业规范和国家强制性技术标准要求，因地制宜做好燃气入户管防腐 方法的选择和防腐技术的应用，最大限度的满足工程设计使用寿命要求，确 保广大燃气用户用气安全。 参考文献 ［１］秦朝葵，张维，何琳．天然气加湿输送技术简介［Ｊ］．煤气与热力．２００１． （５）：４１ ６—４ｌ ８． ［２］杨同宏，杨同秀．燃气加臭工艺及应用［Ｊ］．煤气与热力，２００ｌ，（３）： ２４７——２４９． ［３］王荣华，蔡素洁，王林．浅谈燃气加臭的剂选择［Ｊ］．煤气与热力，１９９７， （５）：２４—２５．
