铜川市天然气有限公司陕西省铜川市727031
摘要：由于我国经济的高速发展和良好运行，城市化进程不断的加快，城市燃气行业的发展也取得了良好的成绩。随着人口的日益增加，城市居民对燃气的需求越来越大，燃气建设项目也在不断的增加，城市的燃气管道网络也在日益的完善，给城市居民生活带来了极大的便利。在燃气的输配过程中，面临最大的制约因素就是管道的腐蚀问题，如果腐蚀的情况过于严重的话，就会影响管道的正常使用，对城市居民生活带来极大的安全威胁，因此对城市燃气管道的防腐技术进行分析和研究是至关重要的，只有做好管道的防腐工作，保证燃气管道施工的质量，才能够为城市居民的安全平稳用气提供一份保障，进而更有效地推动城市化的快速发展。
关键词：城市；地下燃气管道；腐蚀；防腐措施
1管道腐蚀的定义及原理
1.1腐蚀的概念
腐蚀是指金属与环境之间发生的物理--化学相互作用，这种作用使金属的性能发生变化，并使金属、环境或者二者构成的组合体系的功能受到损伤，腐蚀的本质是氧化--还原反应。
1.2埋地管道腐蚀原理
按埋地管道腐蚀机理可分为两大类：化学腐蚀和电化学腐蚀。前者是指酸溶液对钢制管道的氧化反应;而后者则是指处于电解质溶液中的氧化还原反应。
2燃气管道腐蚀的影响因素
燃气管道腐蚀的影响因素主要有以下几方面：①土壤腐蚀。土壤其实是由固、液、气等多物质组成的多孔性胶质体，土壤本身的空隙中充满了空气、水等物质，这种环境使得土壤具有一定的离子导电性。再加上燃气埋地管道防腐层破损等原因，使得管道与土壤直接接触。因此，土壤与管道的电化学不均匀性诱发了土壤腐蚀。②输送介质腐蚀。在输送燃气的管道中会存在一定的压力，由输送介质产生的压力和压力波动作用于管道壁使其产生一定应力，这种应力就会扩张管道的腐蚀裂纹。③微生物腐蚀。管道一般埋在冻土层以下比较潮湿的土壤中，这种环境滋生的硫酸盐还原菌在参与电极反应过程中，将硫酸盐转化为铁和硫化氢，并消耗掉钢制管道裸露部分的氢膜，最终使铁发生溶解，进而引发微生物腐蚀。④杂散电流腐蚀。燃气埋地管道经常会穿过一些高压电线、电缆区域，这些区域范围内的电线及电缆经常会产生二次感应交流电，这种交流电会使管道裸露部位产生电化学腐蚀。
3燃气管道常用的防腐技术
3.1管道涂层保护技术
3.1.1煤焦油瓷漆
具有吸水率低、耐植物根茎穿透、绝缘性能好、耐细菌腐蚀、使用寿命长等优点;缺点是低温易变脆、适宜温度范围窄、机械强度较低，在施工作业时会产生有毒气体，需要采取相关的防护处理措施。
3.1.2PE两层结构
具有吸水率低、耐细菌腐蚀、绝缘性能好、耐酸碱盐、耐温度变化、机械强度高等优点;缺点是易老化、耐紫外线性能差、抗阴极剥离性能差、与钢管表面结合力较差。
3.1.3PE三层结构
同时兼备了熔结环氧粉末、高密度聚乙烯二者的优点。这种材料利用高密度聚乙烯的耐机械损伤性、环氧粉末与钢管表面牢固结合性，并在二者之间加上特殊胶层形成分子键结合的复合结构，从而达到了防腐蚀性能和机械性能的良好的结合，是目前大口径管道的首选涂层。
3.2阴极保护技术
3.2.1牺牲阳极保护技术
此技术是在同一电解质中，通过电位更负的金属与被保护金属连接，把该金属上的电子转移到被保护金属去，使得整个被保护金属处于一个较负的或者相同的电位下。常用的牺牲阳极材料有锌阳极、铝阳极、镁阳极以及这三种材料组成的合金阳极。该技术的主要优点是适用范围广，尤其适用于中短距离的输气管道;工程量较小、施工方便;阴极剥离的可能性小;生产运行维护简单;可控性较差。因此，此方法主要应用于小型的输气管线。
3.2.2外加电流阴极保护技术
此技术是借助外加直流电源和辅助阳极，迫使电流流向被保护金属，并使该被保护金属的结构产生阴极极化，从而使管道电位低于周边环境。常用的直流电源有恒电位仪、太阳能电池、整流器、风力发电机、热电发生器和大容量蓄电池等。常用辅助阳极有可溶性阳极、微溶性阳极、不溶性阳极等三类。该技术的优点是输出电流大且输出电流可调节;工程量较小;可实现远程自动化监控;对年限长的管道可补做阴极保护;其缺点是需要专业人员进行维护保养。因此，此技术适合于大口径、较长距离的输气管道，且不受沿线地形限制。
3.3排流阴极保护技术
此技术是指在周边环境中存在杂散电流时，通过排除杂散电流来实现对保护金属施加阴极保护的技术。强制电流一般通过整流器进行排流，当周围环境存在杂散电流时，一般利用排流进行保护。没有杂散电流时，可利用整流器供给保护直流电流，使保护体处于阴极保护的状态。
4城市地下燃气管道的防腐措施
4.1燃气管道内壁的防腐设计
4.1.1净化燃气。在根本上解决燃气管道的内壁腐蚀，就必须要对输送的燃气进行净化处理。燃气中含有的腐蚀物质在输送过程中长时间的和管道内壁接触，极易产生化学反应，从而腐蚀管道的内壁。因此，重视对燃气的净化工作，在设计燃气管道时，可以在管道的内壁上涂抹适量的环氧树脂，从而有效的防止管道的内壁腐蚀情况。
4.1.2采用耐腐蚀管材。管道制作材料的选择是防腐工作的关键因素，管道的材料也是决定燃气管道质量的决定性环节。因此，在设计燃气管道的时候采用抗腐蚀性强的材料可以显著的提高燃气管道的抗腐蚀性能，从而延长其有效使用年限。现阶段，燃气管道常用的抗腐蚀功能的材料有玻璃钢管、铸铁管、聚乙烯管和其他形式的金属材料，当前使用较广泛的是一种聚乙烯的材料管道，这种管道使用的是一种热塑性的材料，与其他的材料相比，有着较强的强度、抗冲击性和较强的刚度，相比其他的金属材料来说更加的耐腐蚀。
4.2燃气管道外壁的防腐设计
4.2.1防腐隔绝法。这种防腐方式就是利用沥青、石油、玻璃物质等将管道与周围的土壤隔绝开，尽量的避免因为土壤中的物质而产生的电化学腐蚀情况，也能有效的防止管道周边土壤不被化学污染。我国现阶段燃气管道的防腐涂层是液态的聚氨酯防腐涂料（PU）和无机的非金属性防腐层以及纳米改性材料的涂层，其中的PU涂层已经成为了现阶段国际通用的管道防腐材料。利用防腐涂层来隔绝腐蚀物质的方式有着良好的电绝缘性，在实际使用过程中比较的稳定，如果涂层出现破损等情况，还容易进行后期的修补工作。现阶段我国已经有了较为先进的管道隔绝技术，利用熔融环氧粉末作为涂层的材料，再覆盖一层常规的防腐涂层，组成一种复合型的覆盖层，可以有效的保护管道表面，同时有利于增强涂层的粘结力度，防止涂层的剥裂。
4.2.2非金属涂层和包覆层法。由于城市的燃气管道大多埋藏在地下，与土壤接触时间比较长，而土壤中的微生物难免会对管道产生腐蚀，使用非金属的涂层将管道外壁与土壤隔绝开来，能够有效的防止管道的外壁腐蚀。
结语
燃气作为推动城市发展的重要能源，给居民的生活和生产都带来了一定的便利，加强城市地下燃气管道的防腐越来越得到重视。在设计城市的地下燃气管道时，采取有效的防腐措施，既能够保障燃气的输送质量，保证燃气输配工作的有效进行，还能够有效的避免污染，提升城市的能源利用效率。
参考文献
[1]赵英新，单鲁文.埋地燃气管道地铁杂散电流腐蚀的防护[J].煤气与热力，2019，01（05）：117-118.
[2]张璟，刘海燕，夏伟.关于燃气管道防腐技术的探讨[J].广东化工，2018，15（02）：159-160.
[3]王超.浅谈城市燃气管道的优化设计[J].黑龙江科技信息，2018（26）.
[4]王功，刘旭亮.浅析城市燃气管道安全评估中的腐蚀问题[J].科技创新与应用，2018（14）.