建筑创作2023年8期

钢制埋地燃气管道腐蚀与防腐技术分析

刘玉林

奥德集团有限公司  山东临沂 276000

摘要：影响埋入地下钢质燃气管道使用寿命、使用安全的因素有很多，土壤、管材自身、防腐处理等均会直接影响管道的运行。分散于城市、城郊、乡村的燃气管道管程长、覆盖面广、分散布局，寻找解决对策时应充分考虑燃气管道的特征和特殊性。本文主要针对埋地钢质燃气管道形成腐蚀现象的原因进行分析，结合原因探讨相应的解决对策，为推动城乡公共基础设施建设的质量和安全提升。

关键词：埋地钢质燃气管道；腐蚀原因；解决对策

引言

为减少燃料消耗对大气的污染，近几年国家逐渐推行了用天然气替代煤燃料的政策，尤其是广大农村地区已普遍建成天然气管网，随之而来的是如何保障燃气管道安全运行，而防腐质量是影响管道安全运行的重要因素，尤其是安装过程中的防腐施工质量，直接影响到管道服役期间的腐蚀状态。在对城镇燃气管道安装监检过程中发现，施工单位对管道防腐施工质量控制远不如对焊接质量控制严格。由于管道施工单位水平参差不齐，施工中对燃气管道安装标准执行不到位、下沟回填不规范等问题，致使管道。

1. 埋地钢质燃气管道腐蚀的原因分析

钢质燃气管道深埋在地下环境中，与土壤、水分、空气、可溶性盐进行直接或间接接触，导致钢质材料在土壤中出现原电池或电解池反应，从而出现腐蚀现象。

1.1 土壤因素导致腐蚀

不同质地的土壤中氧气、水分含量不同，氧气扩散速度、透水性、保水性皆有差异，构成的电解环境不同。钢质管材发生腐蚀是因为发生了氧与金属的反应，生成了氢氧根离子。氧气、水分、金属管材、可溶性盐共同组成的原电池环境，使管材周边土壤具备了导电性，电解的发生促使埋入地下的钢质管材发生腐蚀，逐步出现泄露等危险情况[1]。含有大量活性阴离子的土壤中更容易出现金属管材腐蚀现象，尤其是含有氯离子、硫酸根离子的土壤，有加速钢质管材腐蚀的可能性。土壤的含水量、电阻率、酸碱度等都属于影响钢质管材腐蚀现象发生的因素。

1.2 管材防腐性不足

埋入地下的钢质管材在生产和施工过程中考虑到了腐蚀的问题，在钢质管材表面做了防腐措施，包括聚乙烯胶带、溶解环氧粉末等。这些针对钢质管材的防腐处理一方面能够减少土壤中水分与管材金属的直接接触，一方面能够形成阴极屏蔽，降低土壤形成原电池导电环境的几率，以此来保护钢质管材。但在具体应用中可发现，聚乙烯胶带的绝缘、防渗透性能优秀，但抗冲击、抗挤压的性能较弱，在地下环境中容易因为与土壤的粘结而形成阴极屏蔽；溶解环氧粉末形成的防腐层具有较高的抗冲击、抗挤压性能，防水渗透效果也不错，但在施工中若因为意外碰撞出现破损，很快会出现腐蚀现象，腐蚀产物会导致周边的防腐层与管材脱离，引发防腐失效的情况。

1.3 管材自身质量差

除去土壤环境、防腐层导致的管材腐蚀现象外，管材自身存在质量问题也是导致腐蚀现象的原因之一。有的钢质管材在生产过程中未能将杂物完全排除，管材中含有一定量的硫化物等杂物，导致管材金属更容易发生腐蚀现象，且点状腐蚀现象会快速在管材内部扩散。有的钢质管材在做表面处理时处理质量效果不佳，防腐层与管材之间的贴合是保证钢质管材防腐效果的关键，但表面处理的粗糙影响了防腐层与管材表面的贴合程度，不利于保证钢质管材的防腐效果。而且，管材表面的粗糙增加了水分、腐蚀产物的吸附程度，有加速埋地钢质管材出现腐蚀的可能性。

1.4 缺乏阴极保护措施

阴极保护措施的目的在于用更具活性的金属保护金属管材，或用施加电流的方式促使电极电位负移，避免在金属管材上出现阳极反应。阴极保护是一种阻止原电池反应发生腐蚀金属的技术手段，分为牺牲阳极的阴极保护技术和强制电流的阴极保护技术两类。牺牲阳极时，技术人员需要将电位比管材金属更负的金属与管材进行电性连接，依靠电位更负金属来代替管材金属承受原电池反应带来的腐蚀，为了保证保护效果，需要定期更换电位更负的金属。强制电流时，技术人员需要为被保护的钢质管材安装一个辅助阳极，用直流电来促使电极电位负移，切实保护钢质管材。保护措施需要在钢质管材安装的同时进行布置，但实际操作中存在保护措施没能及时跟上的情况，等到保护措施安装到位时，钢质管材已经出现腐蚀情况，管材防腐工作陷入被动，影响阴极保护措施的应用效果。

2埋地钢制燃气管道防腐措施

2.1落实管道防腐层保护管理

管道的使用寿命对于管道防腐蚀效果存在直接的影响，所以管道外部设置防腐层结构尤为重要，这是管道防腐的第一道防线，能够避免发生管道腐蚀的问题，当前最为关键的防腐材料是石油沥青、油脂涂料等，结合土壤条件选择合适的防腐蚀材料，保护管道的安全性，防止发生严重的腐蚀问题。

2.2防腐材料的控制

管道的防腐工作需要在空间较为干净的区域完成，通常会在防腐管道厂内部进行升级加工，按照预埋件管道设计要求进行材料购买，配备相应的出厂设计资料、合格证明、检测报告以及说明书，保证材料生产符合要求。严格参照工程设计质保要求进行原材料的生产。特别是对于防腐层的颜料涂刷部分，按照商家要求进行药剂稀释，在指定的时间范围内使用，做到严格监管。另外，要明确各控制点的控制方法、工作内容、具体负责人及职责，在落实质保监管体系的同时，对于工作中存在的各项质量问题，进行及时的解决，保证材料质量符合规定标准。建立对材料控制责任人的定期检查制度，防止出现问题后不能及时纠正。

2.3电保护防腐措施

电保护的防腐措施按照电化学防腐原理工作。铺设钢管时，将埋地气管转换为阴极区可以很好地起到防腐作用。电腐蚀保护措施又有几种腐蚀保护方法。首先，应用电源防腐。这种防腐方法主要由阴极保护站的直流电源产生，使金属管道周围的地面环境产生负电位，从而达到防腐目的。为了更好地发挥阴极保护站的作用，可以将保护站用作中心点，从而形成保护环。这种防腐的优点是可以通过控制电流实现永久防腐，但也会对其他地下管道产生重大影响。第二，存在牺牲阳极-阴极防腐，其包括将受保护金属连接到具有更负电位的金属，并将它们放置在相同的电解质中，该金属的电子转移到受保护金属上，使得整个受保护金属处于相同的更负电位。牺牲阳极阴极防腐的最大优点是结构简单快捷，成本更低。然而，需要经常更换电池，以严格控制阳极成分，同时确保选择接地电阻率低的阳极床位置，否则容易导致故障。

结语：综上所述，埋地钢质管材是城乡燃气管道的常见施工方式和施工材料，想要保证燃气管道在地下的工作质量和安全，需要从调整土壤状态、做好防腐层处理、提升管材自身质量、做好阴极保护措施四个方面进行防护提升，改善城乡埋入地下钢质燃气管道的安全和运行有效性

参考文献：

[1]刘亮. 埋地钢质燃气管道外防腐层损伤分析[J]. 特种设备安全技术,2019,(03):28-29.

[2]王建业,王会杰,郑光耀. 埋地钢质燃气管道防腐层破损腐蚀漏气检测及其整改措施探讨[J]. 全面腐蚀控制,2019,33(04):102-106.

[3]伏喜斌. 埋地燃气钢质管道顶管段非开挖检验技术研究[J]. 管道技术与设备,2017,(06):38-40+43.