城镇燃气埋地钢管腐蚀控制技术探析

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1、城镇燃气埋地钢管腐蚀控制技术探析【摘要】随着城市各方面的快速发展，城市天然气管网也得到了不断扩展，各种管线纵横交错。天然气管道由于是埋地敷设，长期受到各种腐蚀的侵害，并且经常发生腐蚀泄漏事故，造成了巨大的直接和间接经济损失。本文主要对城镇燃气埋地钢管腐蚀控制技术进行探讨，并对各种防腐控制技术措施作了分析比较，为城镇燃气埋地钢管防腐工程提供参考。【关键词】燃气埋地钢管；腐蚀控制；外涂层；阴极保护埋地钢质燃气管道在空气、污水、土壤以及输送介质中会受到腐蚀。燃气钢管的腐蚀会因管道阻塞、结垢等造成的人力、物力消耗，并且管道的腐蚀还造成管道设备非计划性的检修、更换甚至停产，更甚者腐蚀将会造成漏气引起火

2、灾,造成人员伤亡和财产损失。因此，为了保证城市燃气管道的安全营运，城镇燃气埋地钢管的防腐蚀问题至关重要。1•埋地燃气钢管防腐的要求《城镇燃气埋地钢制管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-2003中3.0.1条规定：城镇燃气埋地钢制管道必须采用防腐层进行外保护。3.0.2条规定：新建的高压、次高压、公称直径大于或等于lOOmm的中压管道和公称直径大于或等于200nini的低压管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统。管道运行期间阴极保护不应间断。6.1.6条规定：新建管道的阴极保护设计、施工应与管道的设计、施工同时进行，并同时投入使用。《城镇燃气技术规程》GB50494-2009中6.2.10

3、和6.2.11条规定：新建的设计压力大于0.4MPa和公称直径大于等于100mm,且设计压力大于或等于0.01MPa的燃气管道必须采用外防腐层辅以阴极保护系统的腐蚀控制措施，外防腐层应保持完好；采用阴极保护时，阴极保护不应间断。以上规范要求均为强制性条款，因此对于绝大部分的城市燃气管道均应采用外防腐层和阴极保护相结合的防腐措施，对于以上条文未要求采取阴极保护的管道，从长远看也应设置阴极保护系统。2.埋地燃气钢管腐蚀控制技术措施2.1外涂层防腐措施(1)外涂层方法防腐可减少或阻断腐蚀电流，进而减缓腐蚀的发生。目前，埋地燃气钢管常用的外防腐涂层主要有环氧煤沥青、挤压聚乙烯(二层/三层PE)、熔结

4、环氧粉末、聚乙烯胶粘带、石油沥青、煤焦油瓷漆等6种。(2)埋地燃气管道防腐层根据国家现行标准和行业要求，其应符合下列基本要求：绝缘电阻不应小于10000Q•m2；与管道应有良好的粘接性、耐水性和汽渗透性；应具有规定的抗冲击强度，良好的抗弯曲性能和耐磨性能及规定的压痕硬度等机械性能；具有足够的抗阴极剥离能力，良好的耐化学介质性能和耐环境老化性能，且易于修复，工作温度应为-30〜7(rc；在涂覆过程中不应危害人体健康，不应污染环境。(1)选择防腐层应考虑下列因素：土壤环境和地形地貌；管道运行工况；管道系统预期工作寿命；管道施工环境和施工条件；现场补口条件；防腐层及其与阴极保护相配合的经济合理性。

5、对于高压管道、次高压管道、穿越河流管道、穿越公路管道、穿越铁路管道、有杂散电流干扰及细菌腐蚀性较强的管道以及其他需要特殊防护的管道，应采用加强级或选择更安全的防腐层结构。(2)为保证防腐层涂覆质量，防腐层涂覆宜在工厂进行。防腐层涂覆前必须对管道表面进行预处理，处理效果应符合标准要求。防腐层涂覆必须保证完整性、连续性及与管道的牢固粘接。防腐层涂覆质量应符合相应的标准要求。防腐后的管道储存搬运应严格按照操作要求，防止防腐层的破坏。管道敷设时要保证回填土质符合要求，回填后应对防腐层进行全线检测。2.2阴极保护措施2.2.1强制电流法强制电流法是通过外部的直流电源向被保护金属管道通以阴极电流，使之阴

6、极极化，从而实现保护的一种方法（见图l）o一般情况下，1个阴极保护站的保护半径为15〜20hn,2个保护站之间的保护距离为40〜60km.保护电位和保护半径的确定，应根据现场经验、实验测定和理论计算等3个方面综合考虑。图1强制电流法原理图强制电流阴极保护的保护长度可按下列公式计算：式中：L为单侧保护长度，m；AVL为最大保护电位与最小保护电位之差，V；D为管道外径in；JS为保护电流密度,A/m2；R为单位长度管道纵向电阻，Q/m；D'为管道外径，mm；PT为钢管电阻率，Q・mm2*111-1；8为管道壁厚，mm.强制电流阴极保护系统的保护电流可按下式计算：10=“D•JS•L式中10为单侧

7、保护电流，A.保护电流密度JS根据覆盖层电阻选取，见表1。表1保护电流密度的取值根据经验，一般最小保护电流密度选取如下：新建沥青玻璃布防腐管道所需JS约0.lmA/m2,新建三层PE管道所需JS约0.001mA/m2,IH管道的JS取0.3mA/m2.2.2.2牺牲阳极法牺牲阳极法是由一种比被保护金属电位更低的金属或合金与被保护的金属连接，在电解液(土壤)中，牺牲阳极因较活泼而优先溶解，释放出电流供被保护金属