浅析城市燃气钢管的防腐和阴极保护

2017-03-06何子凡重庆江津天然气有限责任公司重庆402260

化工管理 2017年24期

关键词：绝缘层阴极保护燃气管

何子凡(重庆江津天然气有限责任公司，重庆 402260)

浅析城市燃气钢管的防腐和阴极保护

何子凡(重庆江津天然气有限责任公司，重庆 402260)

在城市燃气管道施工中，钢管的防腐工作十分关键，将直接影响到管道的运行安全性。在本文中，将就城市燃气钢管的防腐和阴极保护进行一定的研究。

城市；燃气钢管；防腐；阴极保护

在城市基础设施建设当中，燃气管道是其中的重要组成部分，在城市发展当中具有着重要的作用发挥。为了保障其运行安全，做好管道的防腐处理十分关键，对此，即需要能够做好管道腐蚀原因的了解，以科学措施的应用做好问题应对。

1 燃气钢管电化学腐蚀

1.1 电化学腐蚀

在城市当中，燃气管道大部分在地下埋设，其腐蚀情况的出现，同其同土壤的接触具有着密切的联系。对此，即需要能够掌握好土壤腐蚀环境。在土壤中，其包括有气、固、液这几种物质，且在土壤胶体周围具有部分阴离子电荷，当有水分进入到土壤当中以后，即如同在土壤当中多了多相电解质，当其同钢管发生接触后，则将在化学反应出现后对钢管造成腐蚀。当钢管对不同类型土壤产生接触时，则会在两种界面之上形成非一致的电位，此时，金属上则将存在两种不同的电位差。同时，土壤具有着导电性，则将因此为宏电池腐蚀提供回路，即宏电池腐蚀问题发生时，即是因金属上电位差情况的存在导致的。土壤结构差异性的存在，且在接触物质类型不同时，其将具有特定的形态与结构，对此，宏电池腐蚀则将具有较强的腐蚀性以及较广的发生面。

1.2 氧浓差电池

当在具有不同结构土壤上对城市燃气钢管进行埋设时，在不同土壤密度情况下，其则将具有不同的通气状态。对于具有较好接触通气性的土壤，钢管则将具有较高的电位，在形成的氧浓差电池中作为阴极，在过程当中具有缓慢的腐蚀特征。而对于具有较差通气性的土壤，则将具有相对较低的钢管电位，在氧浓差电位当中作为阳极，具有着较快的腐蚀速度。以在绿化带下方埋设的钢管为例，因土壤自身密度较小，周围具有较大的溶氧量以及水分，即等同于在富氧环境当中埋设。而对于在具有较大土壤密度下埋设的水泥路面下钢管而言，因周围具有相对干湿的环境，即等同于在贫氧环境下埋设。而在两者土壤的交接位置，钢管材料则将形成氧浓差电池，缺氧表面作为阳极区将发生腐蚀情况。而对于新形成的氧浓差电池，即通过钢管阳极、阴极不同电流密度情况的引发使腐蚀存在自催化情况，在对其附近土壤pH值的情况下对环境氯离子浓度进行了提升，并对该位置钢管的氧化膜造成破坏。可以说，该情况的存在，将对管道使用安全产生严重的威胁。

2 燃气钢管防腐和阴极保护

具体防腐工作开展中，主要措施有：第一，绝缘层防腐。在该方式中，其目的即是对腐蚀电流形成抑制作用，需要对土壤同钢管间的等效电阻进行增加。目前，使用沥青材料作为其绝缘层是一种较为有效的处理方式，在防腐效果方面具有着较好的表现。早绝缘层防腐法应用当中，需要做好钢管防腐绝缘等级的确定，而对于绝缘等级来说，其又将受到土壤电阻率影响，对此，能够对土壤电阻率进行准确的测量则成为了该方式当中的重点内容；第二，外加电源阴极保护。在燃气钢管腐蚀问题中，问题之所以发生，同其外壁防腐绝缘层受损具有着直接的关联，而对于绝缘层来说，其并不能够从根本上对物理损害问题进行预防。目前，经常使用绝缘层保护同电保护相结合的方式处理。其中，电保护法，即通过金属钢管均等效为阴极区实现腐蚀情况的一直，也将其称之为阴极保护法，根据类型的不同，其可以分为牺牲阳极以及外加电源阴极保护法。外加电源保护法方面，在实际应用当中需要做好钢管同电源负极间的连接，并实现接地阳极同正极的连接，保护电流从电源正极到辅助阳极，之后由土壤传至钢管，并回到电源负极位置。对于被保护金属，其在大地电池当中依然为阴极，仅仅在表面上形成还原反应，而不会形成氧化反应，以此实现腐蚀情况的抑制；第三，牺牲阳极保护法。对于外加电源方式来说，虽然其能够对钢管起到较好的保护作用，但其周围的设备与金属则会因缺少输入保护电流而受到破坏。在该种情况下，牺牲阳极的阴极保护成为了一种经常使用的钢管保护方式，能够实现对钢管以及周边管线的良好保护。在该方式中，通过使用同钢管电级电位更低的金属连接燃气钢管，以此形成原电池。在以该方式处理时，阳极则由同钢管电位相比更负的金属等效，以此实现阴极保护。在该方式中，经常使用的材料通常由镁铝锌等组成，