燃氣管道保護方法「天然氣智庫」

在我國的城市建設中，燃氣管道的建設關係到大部分行業的發展以及人們的生產生活，其重要性不言而喻。但是受到各種因素的影響，燃氣管道極易發生腐蝕，甚至出現燃氣洩漏現象，對人們的生命財產安全構成威脅。基於此，論文針對燃氣管道的保護提出了幾種方法。

文：王妍（張家口市燃氣供應發展中心）

1 引言

在我國居民的日常生活以及城市建設中燃氣的運用範圍十分廣泛，因此，我國城市的地下存在著各種各樣的燃氣 管道。但是由於各種原因，燃氣管道容易發生腐蝕，嚴重時會產生燃氣洩露等現象，進而引起爆炸、火災等嚴重危害居民 生命健康的事故。埋於地下的燃氣管道一般分為陰極和陽極 兩個部分。在現實生活中，大部分公司對於燃氣管道的保護都會選擇保護陰極而犧牲陽極。但是在實際的應用中，極易出現爆炸、中毒、火災等問題，所以犧牲陽極的保護方法是否成功，主要取決於其方案的設計是否合理。

2 燃氣管道腐蝕的原因

由於燃氣管道的外圍是一層金屬材質，在一定環境中， 這層金屬物質可以與空氣中的各種粒子發生化學反應，容易引起生鏽腐蝕的現象。通常情況下，引起管道腐蝕的因素主要有土壤腐蝕、細菌腐蝕、雜散電流腐蝕、化學腐蝕，等等。在實際的施工過程中，最常見的就是土壤腐蝕與雜散電流腐蝕。

2.1 土壤腐蝕

由於燃氣管道是被埋於地下的，而地下的土壤中含有固體、液體、氣體等各種各樣的物質，水和空氣在土壤中的含量也比較大，同時，又由於水中含有氯離子，讓水具有導電性。另外，再加上土壤中含有各種各樣的化學物質，且這些化學物質的分佈不均勻，並且金屬管的自身也具有一定的電化學效能，這樣一來就為土壤腐蝕金屬材料創造了基本的條件。

針對這個問題，只要在土壤中加入一定的電阻力和相應的物理物質，就可以有效地改變土壤對金屬的腐蝕性，但是在實際施工過程中，會有很多公司忽視這一點需求，對土壤的腐蝕性不加以重視，這就很容易造成土壤對燃氣管道的腐蝕，容易產生漏氣、爆炸、火災等現象，對人們的生命財產安全造成威脅，這就需要相應的負責人增強思想意識，重視土壤對金屬管道的腐蝕作用，採取相應的措施減輕土壤對金屬管道的腐蝕作用。

2.2 雜散電流腐蝕

在實際的施工過程中，雜散電流的來源十分廣泛，首先是來自生活及生產中的直流電直接供應，各種裝置接地可以產生各種各樣的電流，由於這些電流在傳輸過程中會被外界影響，容易產生化學反應，直接導致了對金屬管道的腐蝕；其次是由於一部分管道的質量不符合國家質量標準要求，防腐層的處理不到位，這就很容易導致管道發生嚴重的腐蝕。在城市燃氣管道的施工過程中，有些企業盲目考慮降到成本， 就會選擇一些防腐層質量較差的管道，這類管道在實際運用過程中的防腐效能遠遠不夠，對於電流以及其他因素導致的侵蝕抵抗力不足，容易發生管道斷裂等現象，也會引起火災、燃氣洩漏等事故，嚴重危及人們的生命安全。

3 燃氣管道常用的保護方法

由於燃氣管道大都被埋在地下，受到土壤以及各種電流的腐蝕，所以為保護燃氣管道，通常會選擇犧牲陽極，對燃氣管道的陰極加以保護，以達到抗腐蝕的目的。燃氣的保護方法又分為強制電流法、排流保護法和犧牲陽極法。

3.1 強制電流法

強制電流法在我國燃氣管道保護中是較為常見的一種方法，是透過對管道通電流讓管道形成陰極，對管道進行保 護的一種方法。這種方法具有適用範圍廣泛、成本比較低等特點，所以在我國燃氣管道保護中被廣泛運用。同時，這種方法可以根據燃氣管道的長短進行電流的調節，在運用過程中十分便利，並且它的應用效果也十分顯著。此外，該方法不會對周圍的工程造成影響，所以在企業對燃氣管道進行保護的過程中通常採用這種保護方法對燃氣管道進行保護。

3.2 排流保護法

目前，排流保護法一共分為三種，即直排流、極性排流以及強制排流，其中，應用最廣泛的就是極性排流法，該方法透過插入二極體，把雜散電流排回軌道上，從而保護管道，有效地控制雜散電流的腐蝕，該方法操作簡便，成本比較低，效果也比較好，所以應用範圍也相對比較廣泛。另外，就其他兩種方法而言，由於其自身特性，二者適用於不同的情況下。例 如，直排流法適用於距離鐵路直流供電所比較近的地方，並且該方法一旦操作不當，容易加大雜散電流；強制排流法，透過整流器進行排流，有雜散電流時，排流器就會發生作用，對管道加以保護，如果沒有雜散電流，整流器可以保護電流的供應，使之處於陰級的保護狀態。

3.3 犧牲陽極法

犧牲陽極的方法是不需要外部電源的，因此，不會對鄰 近的建築物造成干擾，造價比較低，適用於近距離輸配線，因此，犧牲陽極法在城市建設中被廣泛運用，透過藉助陽極與 被保護金屬之間有較大的電位差，從而產生電流來達到陰極極化的目的。該方法使用壽命非常長，一般可以達到20年以上，但是在該方法的建設過程中，由於保護電流是不可以調整的，而且也不能在有高電阻值的土壤中使用，所以該方法對於管道防腐層的質量要求比較高。

3.4 腐蝕防護法

①塗層保護。在燃氣管道的保護過程中，著重解決防腐問題，應用一些防護材料，在施工時將某些防腐材料直接塗抹在燃氣管道的表面，從而達到土壤與管道之間的隔離，防止管道與其他外在因素產生反應，進一步減緩管道的腐蝕情況。應用該種類別的防腐材料可使管道附加陰極保護，目前主要有三層聚乙烯、環氧粉末塗層以及聚丙烯塗層等材料，該類材料具有良好的防腐蝕性、抗滲透性以及絕緣性，可適用於防腐蝕要求較高的管道。

②陰極保護。該種保護方法是一種管道的附加保護方法。對於已經塗抹保護層的燃氣管道，在管道運輸時常常會出現塗層破損情況，如果沒有及時採取有效的措施就用於施工，很容易為後續的管道內部的物質輸送埋下安全隱患，增大物資輸送風險。透過陰極保護的方式可有效地處理燃氣管 道的腐蝕問題，使得燃氣管道能夠有效地得到防腐保護，且該種方法具有施工簡單、操作便捷、工作量小等優勢，目前頗受關注。

4 犧牲陽極保護法的運用

在犧牲陽極保護法中通常運用到的金屬材料為鎂、鋁、鋅等材料，在電阻率比較高的土壤中，鎂合金的陽極開路電位高，可以很好地克服電阻率，所以在一些電阻率比較高的土壤中，通常採用鎂合金的形式來犧牲陽極，對燃氣管道進行保護。在土壤中電阻比較小的情況下，可以使用鋅合金材料，該材料電流效率高，自帶的腐蝕性不大，而且使用時間比較長，成本比較低，所以在電阻率比較小的情況下，使用該材料可以節約成本、提高經濟效益。如果土壤中的電阻功率不穩定，就需要使用鋁合金材料，但是該方法在實際應用過程中很少被使用。

犧牲陽極保護法系統中的每個陽極都是相對獨立工作 的，所以在施工過程中就要求每個陽極都能夠獨自地輸送電流，並且可以對被保護的一方提供自然電位，陽性電能保護電位功能的測試裝備。所以這就要求在每個陽極安裝輔助試片，並且輔助試片的材質應該與被保護的材質相同。

因為犧牲陽極保護方法的特點，所以在燃氣管道的保護中，犧牲陽極的保護方法，主要應用於城市燃氣管道的保護，對於郊區管道保護中只能用於臨時保護，在野外的管道保護大多數都是採用能調節的外加電流系統來加以保護。在城市中，由於管道周圍有各種各樣的建築物以及電力系統，所以相對來說雜散電流比較多，這很容易對燃氣管道造成成腐蝕，如果此時用排除雜散電流的方法是遠遠不夠的，所以通常會運用犧牲陽極的保護方法，該方法具有很好的接地排流的功能，而且這種方法的使用範圍比較廣泛，構造簡單，安全性高，使用成本也比較低。但是由於它的保護距離比較短，所以可以對城市內的燃氣管道進行分組犧牲陽性保護，這樣可以很好地克服該方法的這個缺點。

5 結語

綜上所述，城市中的燃氣管道運用十分廣泛，與居民的日常生活息息相關，因此，對於燃氣管道的保護是十分重要的，相關部門要做好相關的保護措施，防止重大事故的出現，危及人們的生命財產安全。而在燃氣管道的保護過程中，防腐的處理技術是十分重要的，因此，要採用先進的工藝設計、合理的方案對燃氣管道的陰極進行合理的保護。