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1.腐蝕的原因
城市燃氣管道在長期使用過程中，由于受到電化學作用，而引起的一種破壞。目前，燃氣管道的腐蝕現(xiàn)象有很多種，我們根據(jù)不同情況有著不同的劃分方式。就其金屬腐蝕的性質(zhì)不同，我們可將其分為化學腐蝕和電化學腐蝕。如果按照腐蝕部位來進行劃分，我們又可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。下面我們就對這些腐蝕原因進行簡要的介紹。
1.1內(nèi)壁腐蝕
出現(xiàn)這種腐蝕的原因主要是因為，燃氣管道在使用過程中，水在管道的內(nèi)部生成了一種清水膜，從而給電化學腐蝕創(chuàng)造了一定的條件。在燃氣的輸送過程中，水和燃氣中的硫化氫、二氧化碳、氧氣以及其他具有腐蝕性的化合物相接觸從而發(fā)生電化學腐蝕的現(xiàn)象。這種腐蝕現(xiàn)象由于出現(xiàn)在管道的內(nèi)壁，因此很難對其進行根治，只有采用將燃氣凈化的方法，是燃氣中的雜質(zhì)達到人們的允許的條件下，才能進行很好的處理。隨著科學技術(shù)的不斷進步，人們采用一種合成樹脂作為管道的內(nèi)涂抹層，這種內(nèi)涂抹層，不但可以降低管道的粗糙度，提高了管道的輸氣能力，還有效的防止了內(nèi)部腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。
1.2外壁腐蝕
這種腐蝕現(xiàn)象比較常見，主要因為埋地管道在電解質(zhì)土壤以及水的作用下，出現(xiàn)各種腐蝕現(xiàn)象，其中包括水引起的化學腐蝕和土壤造成的電化學腐蝕。不過，在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，管道外壁的化學腐蝕對管道的危害不大，只是會讓管道出現(xiàn)厚薄不均勻的情況。真正對管道造成影響的是電化學腐蝕，它極其容易使得管道表面出現(xiàn)凹穴，甚至會出現(xiàn)穿孔的現(xiàn)象，從而導致燃氣運輸出現(xiàn)問題。
2.鋼管腐蝕速度的影響因素
影響管道腐蝕速度的主要因素有腐蝕電流的強度和腐蝕時間。因此要想對其采取相應的防腐措施，我們只有對其電流強度和腐蝕時間進行控制，才能有效的建設(shè)管道金屬的損失量，從而保障管道的質(zhì)量不會受到影響。
在電解質(zhì)中，影響腐蝕電流強度的主要因素有土壤中存在的電阻、土壤電解質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)以及陰極和陽極之間存在的間距等這些問題，都直接影響了土壤中腐蝕電流的強度。其中土壤中存在的電阻越小腐蝕電流的強度就越大，而土壤的電阻和土壤的溫度和濕度以及含有熔鹽濃度有關(guān)，因此我們在對腐蝕電流的強度進行控制的時候，就要根據(jù)土壤溫度、濕度以及含鹽率進行控制管理，以降低燃氣管道受到影響。
3.埋地燃氣鋼管防腐的選擇
目前，在工程中埋地燃氣鋼管的防腐較為常用的是絕緣層防腐法、 電保護防腐法。這兩種方法總是同時使用，一旦絕緣層被破壞，電保護防腐法也很難奏效。管道絕緣層可以將管道與土壤隔開，并增大管道與土壤間的電阻，從而減小腐蝕電流，達到防腐目的。國內(nèi)外埋地鋼管所采用的防腐絕緣層種類很多，可根據(jù)土壤的腐蝕性能決定防腐絕緣等級，選用石油瀝青、聚乙稀防腐膠帶、環(huán)氧煤瀝青、聚乙稀熱塑涂層等防腐絕緣材料。
電保護防腐法是根據(jù)電化學腐蝕原理，使埋地鋼管全部成為陰極區(qū)而不被腐蝕，故又稱為陰極保護法，通常分為外加電源陰極保護法和犧牲陽極陰極保護法?？捎脙蓚€基本參數(shù)來判斷燃氣鋼管是否達到完全保護，即最小保護電位和最小保護電流密度。在工程中 ，燃氣鋼管的最小保護電位通常小于或等于-0.85V（相對于銅、硫酸銅標準電極）。最小保護電流密度值主要根據(jù)被保護金屬的類別、腐蝕介質(zhì)成分、相對運動速度、溫度與表面涂層或陰極沉積膜性質(zhì)、完整性有關(guān)的接觸電阻來決定。由于上述條件不同，最小保護電流密度數(shù)值變化幅度很大，從最小幾μA/m2到最大幾百mA/m2外加電源陰極保護法是利用陰極保護站產(chǎn)生的直流電源，使管道對周圍土壤造成負電位處于陰極區(qū)，以減少或防止地下管道腐蝕。為了使陰極保護站充分發(fā)揮作用 ，陰極保護站最好設(shè)置在被保護管道的中點，其保護半徑R為30～40km。兩個保護站同時運行時，由于陰極保護電位的迭加性，兩個保護站之間的保護距離S為40～60km。城市燃氣管道一般埋設(shè)在道路的人行道或綠化帶內(nèi)，并且道路下管線錯綜復雜，為了避免未受陰極保護的管道受到腐蝕 ，接地陽極與其相距至少50m，這一點在城市燃氣設(shè)計中很難保證，因此，在城市燃氣管道防腐設(shè)計中，基本上不采用此方法。
犧牲陽極陰極保護法在城市燃氣管道設(shè)計中被普遍采用。犧牲陽極種類較多，其選擇也是一個經(jīng)濟問題。常用的有鎂陽極材料和鋅陽極材料，鎂陽極材料的費用約為鋅陽極的兩倍。鎂本身激勵電勢較高，輸出很大的電流，因此，電極消耗得快。在同樣的土壤電阻率環(huán)境中，鎂的消耗比鋅快2.5倍，如果沒有電路限制，鋅陽極可提供必要保護的地方，若使用鎂陽極，其費用可能是鋅的5倍。
犧牲陽極種類的選擇主要根據(jù)土壤電阻率、土壤含鹽類型及被保護管道防腐絕緣層的狀況而定。當土壤電阻率大于 10Ω·m ，選用鎂合金陽極；當土壤電阻率小于10Ω·m，選用鋅合金陽極。當管道防腐絕緣層電阻率確定后，犧牲陽極的保護范圍隨管徑的增大，保護距離減小。對一定重量的陽極，增加單位重量的陽極表面積可提高電流產(chǎn)率；而陽極長度主要決定電流輸出。
犧牲陽極多成組布置，一組2～5支或更多，陽極間距2～3m，現(xiàn)場測試結(jié)果表明，4支一組陽極發(fā)出的電流之和遠小于單支發(fā)出電流的4倍，其原因是由于陽極電場的相互影響，多支匯流一點與管道相連必然造成電場的屏蔽，影響陽極電流的輸出。建議在工程設(shè)計中采用單支分散布置，這樣可消除電場的影響，使電位分布均勻。
3PE防腐鋼管首先在歐洲廣泛應用，深受用戶好評，是使用最多的管線涂層體系。中國石油天然氣集團公司于1994年夏決定引進3PE涂敷作業(yè)和涂敷技術(shù)，用于即將開工的陜京輸氣管道和庫鄯輸油管道的外防腐涂層。同年12月，由中石油基建局、管道局、四川石油設(shè)計院、西北管道指揮部專家聯(lián)合組團赴美國、意大利、土耳其等國考察3PE涂敷作業(yè)線。1995年5月，由遼河油建一公司負責招標從加拿大根勞公司引進了我國第一條3PE涂敷作業(yè)線。1996年初投入正常生產(chǎn)。1996年意大利索克薩姆公司與哈爾濱塑料六廠合資建設(shè)的朔州防腐廠竟改造于5月投入正常生產(chǎn)。西北管道指揮部與港商合資從荷蘭引進的3PE涂敷作業(yè)線，于1996年在寶雞亞東防腐公司建成投產(chǎn)，至此，3PE防腐在中國得到關(guān)注和應用。從澀寧蘭管道建設(shè)開始，通過招標，加之3PE防腐材料全部國產(chǎn)化，3PE防腐的預制價格大幅下降，從此開始了國內(nèi)3PE防腐廣泛應用的時代，迄今已有20000KM埋地鋼管外防腐采用3PE防腐涂層。目前國內(nèi)已有數(shù)百條3PE涂敷作業(yè)線，具有加工Φ25-2800mm鋼管3PE涂層的能力。天然氣輸送用3PE防腐鋼管，直縫鋼管、無縫鋼管為基材生產(chǎn)防腐鋼管鋼管防腐
1、石油天然氣用三層聚乙烯（3PE）鋼管防腐3PE防腐鋼管。執(zhí)行標準SY/T0413-2002DIN30670
2、石油天然氣用FBE（單層熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐）、2FBE（雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐）執(zhí)行標準:SY/T0315-97
3、供水管線水泥砂漿襯里鋼管防腐。執(zhí)行標準：CECS10：89
4、供水管線IPN8710.高分子無毒涂料鋼管內(nèi)防腐。
5、供水管線環(huán)氧飲水設(shè)備無毒涂料鋼管內(nèi)防腐。
6、環(huán)氧煤瀝青纏繞玻璃布鋼管防腐。執(zhí)行標準：SY/T0447-9
4.結(jié)語
由此可見，城市燃氣管道防腐設(shè)計在燃氣運輸中有著十分重要的作用，它不僅有效的保障了燃氣的輸送質(zhì)量，還避免因為燃氣泄漏給環(huán)境帶來的污染，為城市規(guī)劃建設(shè)奠定了扎實的基礎(chǔ)。而且這些防腐設(shè)計方法，還給社會的發(fā)展帶來了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 [科]
【參考文獻】
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推薦培訓
一、德國荷蘭天然氣行業(yè)工業(yè)4.0 交流團6月底出發(fā)
為了學習和了解歐洲天然氣開發(fā)利用、工業(yè)4.0等方面的先進經(jīng)驗，立足于國內(nèi)天然氣迅猛發(fā)展的現(xiàn)實和進一步擴張的大趨勢，中國天然氣行業(yè)聯(lián)合會(CNGIA)定于2016年6月舉辦“德國荷蘭天然氣行業(yè)與工業(yè)4.0--創(chuàng)新技術(shù)交流與項目引薦團”活動?；顒訉⑻峁┑聡?，荷蘭多個國際先進項目的推薦，工業(yè)4.0的講座和著名企業(yè)參觀，以促進國內(nèi)燃氣行業(yè)投資者和經(jīng)營者加強與國際同行的交流與合作，了解德國和荷蘭燃氣市場的最新技術(shù)和先進經(jīng)營管理經(jīng)驗，探尋新的商業(yè)和投資機會，為國內(nèi)企業(yè)走出去和更好在國內(nèi)市場發(fā)展提供啟發(fā)，從而在未來不斷變化的國內(nèi)國際市場上占據(jù)主動贏得先機。
二、智慧燃氣安全運營管理及天然氣管網(wǎng)搶險搶修技術(shù)培訓
智慧燃氣安全運營管理及天然氣管網(wǎng)搶險搶修技術(shù)培訓班旨在推進天然氣管網(wǎng)在運行過程中、用戶用氣過程中可能出現(xiàn)的管道質(zhì)量、操作不當、外界破壞等因素造成的漏氣、爆炸、著火事故，進行提前預警，并有條不紊的進行搶險搶修工作，為了貫徹落實“安全第一，預防為主”，搶險搶修人員必須具備專業(yè)知識和技能，熟悉搶險預案，能協(xié)調(diào)指揮；搶修人員必須接受技能培訓，掌握和熟練運用搶險、搶修操作方法和安全保護方法，具備一定的處理事故能力，確保搶險工作順利進行。保障搶險搶修管理安全高效，保護國家和人民生命財產(chǎn)安全。
三、國家職業(yè)資格防腐蝕（陰極保護腐蝕檢測專業(yè)）培訓
培訓內(nèi)容：1、防腐蝕重要意義2、電化學理論3、埋地管道腐蝕原理及埋地鋼質(zhì)管道陰極保護原理4、外加電流陰極保護技術(shù)5、電氣絕緣及連接技術(shù)6、陰極保護指標7、雜散電流腐蝕干擾技術(shù)8、陰極保護測量技術(shù)9、陰極保護日常維護技術(shù)10、陰極保護系統(tǒng)專業(yè)測量技術(shù)11、埋地及水下管道檢測最新技術(shù)12、管道陰極保護施工技術(shù)及案例
四、分布式能源及智慧能源系統(tǒng)培訓
本培訓旨在為天然氣分布式能源項目設(shè)計、施工、監(jiān)理、評價及國家相應政策等環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用，同時使各級管理人員，了解天然氣分布式智慧能源系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計基本特點及市場開發(fā)關(guān)鍵因素，最終有效地促進以天然氣為主體的分布式能源得以迅猛發(fā)展，改善日益嚴峻的生態(tài)環(huán)境，滿足對分布式智慧能源系統(tǒng)的項目開發(fā)和工程實施要求。