随着城市燃气管道要求的不断提高，研究其防腐涂层及阴极保护系统的运行凸显出重要价值。本文首先介绍了燃气管道的腐蚀类型，分析了防腐途径及各途径所采用的防腐方法。在探讨燃气管道阴极保护设计方法的基础上，提出了解决城市燃气管道腐蚀设计问题有效措施。
【关键词】城市燃气管道；防腐涂层；阴极保护；系统；运行
一、前言
作为城市燃气管道防腐的重要途径，其防腐涂层及阴极保护系统在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升城市燃气管道防腐的实际效果。本文从介绍燃气管道的腐蚀类型着手本课题的研究。
二、燃气管道的腐蚀类型
在城市燃气管道网中，燃气管道通常都是地下敷设的，这样金属管道包碳钢管道就容易被严重腐蚀。和长输管道比较起来，城市的燃气管道大多是环形、枝形的密布式分布，管道变径情况普遍。而随着城市建设的不断拓展，管道的质量也有较多缺陷。由于环境十分复杂甚至会突变，城市内的电流干扰十分严重，这些因素都要求必须做好钢管的防腐工作。
钢管的腐蚀形态还可按腐蚀电池阳极区与阴极区间距的大小，来分成宏电池腐蚀与微电池腐蚀这两类。微电池腐蚀：指由距离为几毫米至几微米的阴极与阳极合起来组成的微电池发生作用而导致的管道腐蚀。由于外形特征很均匀，所以又称之均匀腐蚀。因为微阳极和微阴极的距离相当近，所以微电池腐蚀的速度只受微阳极和微阴极的电极过程影响，而不是依赖于土壤电阻率，也因此微电池腐蚀对埋地钢管的造成的危害比较小。宏电池腐蚀：指由距离为几厘米至几米的阴极区与阳极区合起来组成的一种宏电池作用而导致的管道腐蚀。这种腐蚀也称作局部腐蚀，因为阳极区和阴极区距离比较远，在腐蚀电池回路总电阻中，土壤介质电阻占有较大的比例，所以宏电池腐蚀的速度不仅受阳极与阴极的电极过程影响，还受土壤电阻率影响。土壤电阻率越大，越能降低宏电池腐蚀的速度，埋地钢管表层出现的斑块状或孔状的腐蚀就是宏电池腐蚀造成的，因此这种腐蚀的危害非常大。
三、防腐途径及各途径所采用的防腐方法
1.采用耐腐蚀的管材
管道材料是和管道防腐最直接的联系，由于管道材料是决定管道质量的主要因素，在材料商使用抗腐蚀性强的材料，可以使管道的防腐蚀性提升，管道使用期限延长。铸铁管、玻璃钢管、塑料管还有其他非金属管道都是抗腐蚀性较强的管道材料。我国目前使用比较广泛的是聚乙烯，它是一种热塑性工程材料，与其他的金属材料相比，其也同样的具有刚度、强度与抗冲击的特性，并且比金属更加的耐腐蚀，所以不同于金属管道，在铺设时要增设防腐措施，这也是它被我国广泛使用的原因。
2.非金属涂层和包覆层法
一般来说燃气传输管道都是铺设在地底下的，因此与土壤接触时间很长，而土壤内都含有许多的微生物，这也是导致腐蚀的主要因素，加上土壤的环境给电化学反应提供了许多条件，所以金属管道会受到腐蚀，我们一般对于地下管道的防腐方式都是是使用非金属涂层与包覆的方法，使管道与土壤之间形成一道隔绝层。
3.采用电化学保护法
电化学的保护是指在外部电流的作用下，使金属被腐蚀的电位产生变化，进而降低腐蚀率的一种防腐蚀技术。因为当前金属在自然环境与在工业生产环境下的腐蚀通常都是电化学腐蚀，都能使用电化学保护法，因此电化学保护法在具体的管道腐蚀建设中占据非常重要的地位。
四、燃气管道阴极保护设计方法分析
1.遵循严格的技术标准
在使用电防护法的过程中，需要注意到以下几个问题：首先，外加电流阴极保护法与土壤电阻率的影响不大。其次，镁阳极禁止应用在土壤电阻率超过100Ω・m的地域中。最后，锌阳极禁止应用在土壤电阻率超过200Ω・m的地域中。在使用牺牲阳极保护法时，需要注意到以下几个问题：首先，在通电之后，阴极电位沿负方向变化值必须大于300mV。其次，对地电位必须要符合-0.85V的标准。最后，如果土壤中有硫酸盐还原菌，且其含量超过了0.5%，就需要重新调整对地电位。
在埋设牺牲阳极时，需要控制好牺牲阳极与燃气管道之间的距离，其距离应该保持在0.3-7m之间，深度应该>1m，埋设的土壤要含有一定的水分，在埋设方法上，可以选择卧式，也可以使用立式，禁止将金属构筑物设置在管道与阳极之间。在设置牺牲阳极的检测头与检测桩时，需要注意几个问题：首先，对于检测桩基与检测头，需要将其安装在燃气主干沿线。其次，每隔5组牺牲阳极，需要设置1个检测桩。最后，为了保障防腐效果，需要在每个检测桩周围设置好检测头。采取以上的设计方式可以起到很好的监测作用，帮助检修人员掌握好阴极保护系统运行的状态。此外，还要注意到，在管道设计过程中，需要把握好机制弯头、热煨弯曲、冷弯弯管以及弹性敷设的原则与范围，若管道的平面位置发生改变，必须要及时的处理管道转角问题，并科学的设置节点位置，控制好管道弹性敷设的质量。
2.燃气管道转角设计方式
在设计燃气管道的转角时，需要严格遵循《燃气管道工程设计规范》与《城镇燃气设计规范》，将管子对接偏差控制在3 ?以下，对于压力超过1.6MPa的管道，禁止使用螺旋焊缝钢管；如果管道转角不足15 ?，就需要根据弯管的半径来确定距离的管径，如果管道转角>15 ?，就可以使用热煨半管，若管道有通球要求，就需要根据管道的管径与压力进行确定。
五、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
防腐蚀隔绝绝缘法其实就是利用石油沥青进行煤清理，塑化沥青还有玻璃布等材料，让燃气道管中壁面不会被腐蚀。这样就可以让燃气管道避免和土壤直接接触，让腐蚀几率大大减少。
电保护法可以根据电的两极性质分为两种方法，一种是电流阴极保护法，另一种牺牲阳极保护法，这些都是利用电化学公式或者是加入电源的方法来进行防腐蚀措施。其中阴极保护管道的方法是让钢质管道进行通电让管道表层产生电流，根据不同的电池电极电位差产生的阴极极化，从而有效的压制管道腐蚀或者有效降低腐蚀的几率。
排流保护法就更加简单，直接利用地下散杂电流进行燃气道管保护，让土壤与管道分开，从而起到了保护道管腐蚀作用。排流保护法的工作原理就是将管道排流导线的排电流和电气化铁路钢轨和变电站的阴极相同，在燃气道管中散杂电流干扰下基本上与土壤隔离，让散杂电流在金属燃气道管中通过并且完全的隔绝掉土壤与道管的接触，使得燃气道管起到防腐蚀作用。
六、结束语
通过对城市燃气管道防腐涂层及阴极保护系统运行的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，城市燃气管道腐蚀的类型是多种多样的，有关人员应该从城市燃气管道的客观实际出发，研究制定最为优化可行的相对应措施。
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