關(guān)于導(dǎo)致管道腐蝕原因的分析

鄒震　孫鼎

摘要：隨著城市現(xiàn)代化深入發(fā)展，我國(guó)城市居民大量應(yīng)用燃?xì)夤艿?，但是在?yīng)用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些狀況，例如管道遭受腐蝕，使得燃?xì)獯罅客庑?，本文通過(guò)分析我國(guó)城市燃?xì)夤艿涝馐芨g的現(xiàn)狀及原因，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)出現(xiàn)的具體問(wèn)題，采用不同的管道防腐蝕方法，進(jìn)而提出有意義的解決方案。本文還介紹了絕緣層防腐蝕法，電保護(hù)法等防腐蝕技術(shù)。提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：城市燃?xì)夤艿?；城市居民；燃?xì)馔庑?；防腐蝕技術(shù)

城市燃?xì)庾鳛槌鞘心茉吹闹匾M成部分，應(yīng)與城市未來(lái)的總體規(guī)劃同步進(jìn)行，城市燃?xì)夤?yīng)管道化更是城市現(xiàn)代化的主要標(biāo)志之一，在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)中，如何選擇合適的管材已是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，在此分別從管材的特性、管材的價(jià)格、使用年限、輸送能力等幾方面作以比較說(shuō)明。

一、腐蝕的原因

1.內(nèi)壁腐蝕。水在管道內(nèi)壁生成一層親水膜，形成了原電池腐蝕的條件，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。由于輸送的燃?xì)庵锌赡芎辛蚧瘹洹⒍趸?、氧、硫化物或其它腐蝕性化合物直接和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕。內(nèi)壁防腐的根本措施是將燃?xì)鈨艋?，使其雜質(zhì)含量達(dá)到允許值以下，還可以在管道內(nèi)用合成樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等作內(nèi)涂層，可防止管道內(nèi)壁的腐蝕，并能降低管壁的粗糙度，相應(yīng)地提高了管道的輸氣能力。

2.外壁腐蝕。架空或埋地鋼管都會(huì)發(fā)生外壁腐蝕。埋地鋼管的化學(xué)腐蝕是全面性的腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁厚度的減薄是均勻的，所以從鋼管受到穿孔破壞的觀點(diǎn)看，化學(xué)腐蝕的危害性不大，而造成鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔的主要原因來(lái)自電化學(xué)腐蝕，其次雜散電流。土壤中微生物細(xì)菌對(duì)鋼管的腐蝕作用也是不可忽視的。

二、防腐的方法

可從下述三方面途徑來(lái)防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度：采用耐腐蝕的管材，如鑄鐵管。塑料管或其他非金屬管道；增加埋地鋼管和土壤之間的過(guò)度電阻，減小腐蝕電流，如采用防絕緣層使電阻增大，在局部段采用地溝敷設(shè)或非金屬套管等方法，這些方法又稱(chēng)為消極防腐法；采用電保護(hù)法，這種方法又稱(chēng)為積極保護(hù)法。一般與絕緣層防腐法相結(jié)合，兩種方法同時(shí)采用，以減小電流的消耗。

1.絕緣層防腐法。絕緣層防腐法是在埋地鋼管上涂敷電絕緣性能良好的隔離層，可以避免管道金屬與土壤直接接觸，阻止電流流入管道和流出管道。因此，如果隔離層完整無(wú)缺損，并保持良好的電絕緣性能和防水性能，則土壤中的電解質(zhì)不可能透過(guò)隔離層與管道金屬接觸，就可防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。管道的絕緣層一般應(yīng)滿足下列基本要求：與鋼管的粘結(jié)性好，保持連續(xù)完整；電絕緣性能好，對(duì)擊穿電壓有足夠的耐壓強(qiáng)度和足夠的電阻率；具有良好的防水性和化學(xué)穩(wěn)定性；能抗生物侵蝕，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、韌性及塑性；材料來(lái)源充足，價(jià)格低廉，便于機(jī)械化施工。

埋地鋼管所采用的防腐絕緣層種類(lèi)很多，有瀝青絕緣層，煤焦油瀝青絕緣層，聚氯乙烯包扎帶，塑料薄膜涂層，酚醛泡沫樹(shù)脂等塑料絕緣層，搪瓷涂層和水泥砂漿涂層等。煤焦油瀝青具有抗細(xì)菌腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，但有毒性。塑料絕緣層在強(qiáng)度、彈性、受撞擊、粘結(jié)力、化學(xué)穩(wěn)定性、防水性和電絕緣性等方面，均優(yōu)于瀝青絕緣體，是今后發(fā)展的方向。瀝青是埋地鋼管中應(yīng)用最多和效果較好的防腐材料，當(dāng)前在我國(guó)主要是采用瀝青絕緣層。

瀝青絕緣層的施工。瀝青絕緣層的施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)主要有：①配制瀝青底漆要用無(wú)鉛汽油，底漆在使用前必須充分?jǐn)噭颍?.4×0.4mm的濾網(wǎng)過(guò)濾，測(cè)定比重應(yīng)為0.8～0.82。底漆應(yīng)儲(chǔ)存在密閉容器中，對(duì)變稠了的底漆應(yīng)加以稀釋處理，符合要求后才能使用。②在熬制瀝青時(shí)，應(yīng)先將瀝青打成3kg以下小塊，放入干凈的瀝青鍋中逐步升溫，當(dāng)溫度升到180～200度時(shí)脫水，直到不產(chǎn)生氣泡為止，然后逐步降溫至160度以下，當(dāng)需要時(shí)可加入3%～5%的橡膠粉，事先應(yīng)對(duì)橡膠粉進(jìn)行篩選處理，使其粒度不大于1mm，含水量不大于1.5%，磁選后的金屬含量不大于0.1%，纖維含量不大于5%，每鍋瀝青應(yīng)取樣化驗(yàn)合格后才能使用。③鋼管要先除銹除漆，直到露出鋼管本色，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆層厚度應(yīng)均勻一致，厚0.1～0.15mm。④瀝青層應(yīng)涂在干燥清潔的底漆上，要求光滑、厚度均勻、無(wú)氣泡無(wú)皺紋也無(wú)結(jié)瘤產(chǎn)生，用玻璃包扎時(shí)，每圈之間不能有間隙，允許有不大于5mm的搭邊，當(dāng)包扎第二層玻璃布時(shí)，其纏繞方向應(yīng)于前一層相反。外包塑料布時(shí)每圈搭邊宜在20～30mm之間。⑤管道絕緣防腐層在涂敷過(guò)程中和工作結(jié)束后，都應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行外觀檢查，消除所有缺陷。此外，還應(yīng)使用電火花檢漏儀對(duì)全部防腐層進(jìn)行檢驗(yàn)，該儀器利用高壓火花放電原理檢查出燃?xì)夤艿婪栏^緣層的微孔和損傷必須予以消除，否則，它們就可能是埋地鋼管電化學(xué)腐蝕的陽(yáng)極區(qū)，使鋼管表面產(chǎn)生腐蝕，以至穿孔。

2.電保護(hù)法。電保護(hù)法有陰極保護(hù)法。犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和排流保護(hù)法。目前常用的是陰極保護(hù)法。根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，在腐蝕電池中陽(yáng)極受腐蝕而損壞，而陰極則保持完好，利用外加的直流電源，通常是陰極保護(hù)站產(chǎn)生的直流電源，使鋼管對(duì)土壤造成負(fù)電位的保護(hù)方法，稱(chēng)為陰極保護(hù)。陰極保護(hù)站直流電源的正極與接地陽(yáng)極（常用的陽(yáng)極材料為廢舊鋼材）連接，負(fù)極與被保護(hù)的管道連接，外加電流從電源正極通過(guò)導(dǎo)線流向接地陽(yáng)極，直流電由接地陽(yáng)極經(jīng)土壤流入被保護(hù)的管道，再?gòu)墓艿澜?jīng)導(dǎo)線流回負(fù)極。這樣使整個(gè)受到保護(hù)的管道成為陰極，而與接地陽(yáng)極成為腐蝕電池，使接地陽(yáng)極的廢舊鋼材不斷受到腐蝕。

一個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)半徑約為15～20Km，兩個(gè)保護(hù)站之間的保護(hù)距離約為40～60Km。當(dāng)被保護(hù)的管道與其它地下金屬管道或構(gòu)筑物鄰近時(shí)，必須考慮陰極保護(hù)站的雜散電流對(duì)它們的影響，當(dāng)這種影響超過(guò)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就應(yīng)考慮燃?xì)夤艿琅c它們共同的電保護(hù)措施。由于城市的街道或街區(qū)庭院內(nèi)地下金屬管道和構(gòu)筑物較多，為了避免相互影響，電保護(hù)法在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中極少應(yīng)用，而只采用絕緣層防腐法，但在長(zhǎng)輸管線或城市郊區(qū)的燃?xì)夤艿郎?，電保護(hù)法常與絕緣層防腐法同時(shí)采用，以達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的防腐效果。

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