燃气管道杂散电流腐蚀及防护
城市燃气管道防腐蚀对策分析
用０ ． ４ ０ ． ４ ｍｍ 的滤 网过 滤 ，测定 比 重 应 为 ０ ． ８～０ ． ８ ２ 。底 漆 应储 存 在 密 闭容器中 ， 对 变稠 了 的底 漆 ，应加 以稀 释 处理 ，符 合 要 求后 才 能 使 用 。 （ ２ ） 在熬 制沥青是 ，应县将沥青打成 ３ ｋ ｇ以下小块 ，放 入干净 的沥青锅 中逐步 升温 ，当温度升到 １ ８ ０ ～ ２ ０ ０度时脱水 ，直到 不产生气 泡 为 止 ，然后 逐 步 降 温至 １ ６ ０度 以 下 。 当需 要 时 ，可 加 入 ３ ％ ～５ ％ 的 橡 胶 粉 ，事 先应 对 橡 胶 粉 进 行 筛选 处理 ，使 其 粒 度 不 大 于 ｌ ｍｍ，含 水 量 不大于 １ ． ５ ％， 磁 选后的金属含量不大于 ０ ． １ ％， 纤 维含 量 不 大 于 ５ ％。 每 锅沥青应取样 化验合 格后才能使用 。 （ ３ ） 钢 管 要 先 除 锈 除漆 ，直 到 露 出 钢 管 本 色 ，并 完 全 干 燥 后 才 能 涂 刷 底漆 ，底漆 层厚 度 应 均 匀 一 致 ，厚 ０ ． １ —０ ． １ ５ ｍｍ。 （ ４ ） 沥青层 应涂在干燥清 洁的底漆上 ，要 求光滑。厚度均匀。 无 气 泡 无皱 纹 ，也 无结 瘤 产 生。 用玻璃包 ￣ Ｌ Ｂ － ＇ Ｊ ＂ ，每 圈 之 间 不 能 的 间 隙 ， 允许 有 不大 干 ５ ｍｍ 的 搭 边 ， 当包 扎 第 二 层 玻 璃 布 时 ，其 缠 绕 方 向 应于 前 一层 相 反 。外 包 塑 料 布 时每 圈搭 边 宜 在 ２ ０ ～ ３ ０ ｍ ｍ 之间。 （ ５ ） 管 道 绝 缘 防 腐 层 在 涂 敷过 程 中 和 工 作 结 束后 ，都 应 仔 细 进 行
城镇燃气管道腐蚀原因及防护措施
城镇燃气管道腐蚀原因及防护措施天津泰达滨海清洁能源集团有限公司摘要：城镇燃气输送中，以钢质管道为主，易受外部环境影响，导致腐蚀问题，威胁燃气运行安全，也可能造成比较严重的后果。
本文分析目前我国的城镇燃气钢质管道比较常见的腐蚀原因，并从多方面出发分析了管道防护措施，从而可以给管道防腐蚀处理提供标准和基础，为城市燃气稳定、可靠的供应提供基础。
关键词：城镇燃气管道；腐蚀原因；防护；措施引言天然气作为环境保护的重要能源，已经应用于社会生产生活的各个领域，以保证天然气的使用安全，就需要进行天然气资源的长距离运输，在这一过程中对管道质量便提出了更高的要求，一旦管道出现腐蚀问题，将直接威胁到天然气使用群体的生命财产安全，因此就需要对城镇燃气管道的腐蚀原因展开全面的分析，并制定出有效的防治措施。
1城镇燃气管道腐蚀问题出现的主要诱因1.1设计因素在城市燃气管道铺设过程中，经过的道路两侧与鱼塘、农田、生产用房、航道、河道、公有私有土地或者其他可能引发土地纠纷的区域有关的，就应当及时开展管道敷设施工的协调工作，通常以租用和征用两种方式进行。
并且，在开展管道敷设地段协调协议中，必须要对管道投产后地块用途限制、管道保护方式、管道保护范围、管道后期维护保养检测等权利进行明确规定，一旦协调内容出现不明确问题，就会为后期管道管理工作带来极大的阻碍。
常见的安全距离不足、辐射地段被围闭、深根植物的种植、道路改建扩建施工与管道相冲突等问题都会对管道的敷设以及后期管理造成影响，在各种危险因素不断累积的过程中，就会增加管道的破坏风险。
1.2土壤腐蚀性因素对于地下输气管道，长期处于土壤环境中，暴露于气体、固体和液体三相物质中，土壤颗粒中有大量的气体、水、盐等物质，形成相对复杂的电解质，还存在大量的微生物代谢物，都会产生管道腐蚀问题；城镇土壤的组分以及性质会受到气候、水文、城镇发展方面的影响，复杂性较高，埋入到地下的金属管道受到的腐蚀问题也比较严重，整治、处理需要花费较长的时间，必须持续性展开研究和分析，才能消除腐蚀的问题。
杂散电流对油气管道腐蚀的影响
杂散电流对油气管道腐蚀的影响随着我国长输油气管道里程的不断增长，杂散电流引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注。
本文阐述了杂散电流对油气管道腐蚀的基本原理、特点，针对杂散电流的特点，提出了防止杂散电流对油气管道腐蚀的措施。
标签：杂散电流；油气管道；腐蚀影响近年来，中国在能源、电力、交通等领域取得了快速发展。
这也使得铺设地下油气管道更容易与高压输电网络、电动轨道车等平行或相交，甚至出现了一些输电线路、铁路和油气管道集中的走廊情况，从而导致在埋地油气管道中造成越来越严重的杂散电流干扰。
如果埋地油气管道的腐蚀防护层受损，杂散电流会流人管道，造成管道腐蚀，同时干扰管道阴极保护系统，造成经济损失，甚至造成严重后果比如安全事故和环境污染等。
传统的检测技术不能很好地检测油气管道杂散电流。
盲目选择干扰保护不仅能起到减缓作用，反而会造成腐蚀的加速。
因此，埋地油气管道杂散电流检测与保护的研究是当前管道保护中的重要问题之一。
一、杂散电流腐蚀特点杂散电流腐蚀指的是散流在地层的电流对地下钢质管道造成的腐蚀，也可以叫做干扰腐蚀。
主要是由于电气化铁路、电车、地下电缆泄漏、建筑物接地装置等产生的杂散电流，一般分为交流和直流两种杂散电流。
杂散电流的腐蚀特点如下：第一是强度高，危害大。
如果埋地钢质管道仅发生自然腐蝕的情况下，腐蚀电流仅为几十毫安。
而如果当土壤中有杂散电流时，通过的电流陡增，可以达到几百安培。
杂散电流强度越大，金属腐蚀量越大。
两者之间成正比关系，符合法拉第定律。
第二，它具有广泛的范围和很强的随机性。
杂散电流具有广泛的影响范围，可以达到几公里甚至几十公里。
这与引起杂散电流的外部电流源密切相关。
杂散电流干扰的发生往往是随机变化的，无论电流方向、强度如何，都与外部电源设施的负载情况、轨道连接、管道绝缘的变化相关，所以保护起来有一定的难度。
第三，腐蚀部位高度集中。
杂散电流通常在管道的接地阻抗较小的位置流入土壤，因此杂散电流腐蚀也集中在这些部位。
浅谈燃气管道的腐蚀与防护
被溶解 的过程 ， 化学腐蚀 对燃 气管 道壁 厚是 均匀地 减 薄的 ， 因此
它的危险性不是很 大。 电化学腐蚀是金 属和 电解质 组成 原 电池所发 生 的氧化 还原
ｄ 细菌 作用引起 的腐 蚀。在 缺氧 土壤 中存在 厌氧 的硫 酸盐 ． 还原菌 ， 它能将 可溶 的硫 酸盐 转化 为硫 化氢 ， 土壤 中氢 离子 的 使 浓度增加 ， 加速 了埋地钢 管的腐蚀过程 。
浅 谈 燃 气 管 道 的 腐 蚀 与 防 护
张 晋 英
摘 要 ： 绍 了燃气管道 外壁 和 内壁腐蚀 的原 因， 介 并对影响腐蚀 过程 的因素进行 了详 细分析 ， 同时提 出 了相应 的防护措
施， 以达到 良好 的防腐 效果 。 关键词 ： 埋地钢 管， 电化学腐蚀 ， 土壤 腐蚀， 防护措施
２ 增 加埋地 钢管 和土壤 之 间的过渡 电 阻 ， 小腐蚀 电流 ， ） 减 如
钢管表面粗糙度不 同而形成钢管本 身 的不 均匀性 ， 使一部 分金 属 采用 防腐 绝缘层使 电阻增大 ， 在局部 管段采 用地沟敷设 或非金 属 在土壤中容易电离 ， 带正 电 的铁离 子离 开钢管 进入 土壤 ， 这部 套管 等方 法。绝缘层 防腐法 是 在埋地 钢管 上涂 敷 电绝缘 性能 良 在
１ １ 外壁 的腐 蚀 ．
１埋地钢 管的土壤腐蚀 。 ）
与内壁金属发生化学 反应 ， 形成 酸腐 蚀 ， 而导致 煤气 管道 内壁 从
遭受 腐蚀。
埋地钢管 的外 壁腐 蚀主要 是 土壤腐 蚀 。土壤 腐蚀 基本 上属 于电化学腐蚀 。因为土壤 含有水分 、 量 的酸 、 或其他盐类 ， 少 碱 土 ２ 燃 气 管道 的 防护
油气管道的杂散电流腐蚀防护措施
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唐 永祥 宋生奎 朱坤锋
油气管道 的杂散 电流腐 蚀防护措施
பைடு நூலகம்
腐 蚀 。杂散 电流来 自于 电气化 铁路 、有 轨 电车 、地 下 变 电所 ； 电缆 的漏 电、建筑物 的接 地装 置 等 。它 可 分为 直流 杂 散 电流和交 流杂散 电流 。 （） ＭＡＦ ２￣ ＫＮ０ 一ｌ８ ３ ９ ２关于三 相高压 电力 系统和 单 线铁道牵 引系统 附近的管道设 备和运行标 准 规定 ：
杂散 电流的流动过 程形成 了２ 由外加 电位差建立 蚀 ，其 中 杂散 电流 造成 的 集 中腐 蚀 破 坏 后 果 非 常 严 个 的腐 蚀 电池 ，一个 是 电流流 出铁轨 进入 管道 处 ，铁 轨 重 。油气 管道 与 电气化铁 路 并行 时 ，会对 油气管道 产 是腐 蚀 电池 的 阳极 ，发 生腐 蚀 ，管 道 为 阴极 ，不 腐 生直 流或交流 电流腐蚀 【 ３ Ｊ 。散流于 大地 中的电流对埋地 蚀 ；另一个 是 电流 流 出管 道返 回铁 轨处 ，这 时管道 是 钢质管道所产生的腐蚀称为杂散 电流腐蚀，又名干扰
国民经济 的快速 发展对 能 源和 交通提 出了更高 的 腐 蚀 电池 的 阳极 ，发生 腐 蚀 ，铁 轨 则 是 阴极 ，不 腐 给出 了管道 电位的变化 图，由图ｌ 可判断 出管道 需求，我国油气管道与电力线路和动力牵引系统（ 包括 蚀 。图 ｌ 电气化铁路 ） 的里程 与 日俱增 ，由于地理 位置 的限制 ， 腐 蚀 电池 的 阳 极 区 和 阴 极 区 以及 杂 散 电流 最 强 的 部 ．５ 在油气 管道 与 电力 线路 和 电气化铁 路 的设计 和建设 过 位 。通常没有杂散 电流时腐 蚀 电池两极 电位差仅 ０６Ｖ 程 中不可避 免的 出现 并行 敷设 的情 况 ，彼此 会产 生干 左 右 ，杂散 电流存在 时管地 电位 可达 ８ ～９Ｖ，因此 ， 扰和 影响 ，处理 不 当会对 油 气管道 产 生很大 的危 害 。 ２０ ｍ，由于 电气化铁路等设施 的大规模建设 ，受到 ００ｋ 杂散 电流干扰 影响的管道 日益增多 ，其 中８％的腐蚀穿 ０ 孔事故 是 由杂散 电流 引起 的 ，位于 直 流 电气 化铁 路 附 近 的管道 ，严重 时半年 就 发生腐蚀 穿 孔 ，腐 蚀速 度大 于 ｌ ～１ｍｍ／ 。资料表 明 ，对于 壁厚为 ８ ｍｍ的钢 ０ ２ ａ ～９ 质管道 ，快则几个 月就发生穿 孔… 。杂散 电流对 金属管 道 的强烈腐 蚀作 用 由此可见 。因此与 电气化 铁 路并行 敷设 油气管道 时 ，了解 电气 化铁 路对 管道 的影 响并采 取相 应的保 护措 施 ，对 于保 证油 气管道 的安 全运 行具
燃气管道腐蚀的原因
燃气管道腐蚀的原因一、电化学腐蚀燃气钢管的管壁与作为电解质的土壤或水相接触，产生电化学反应，使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，即为电化学腐蚀。
电化学腐蚀既可腐蚀内壁，也可以腐蚀外壁。
通常埋地钢管的外壁腐蚀是以电化学腐蚀为主的。
(一)基本原理任何金属沉浸在电解液中都会向溶液释放正离子。
当某种金属沉浸在该种金属盐的标准溶液中时，即得到该金属的标准溶液电位，其值与假定等于零的标准氢电极的电位之间的电位差即为标准电极电位。
各种金属按其标准电极电位的顺序排列成电化学次序，如表10-4所示。
假设将电极电位不同的两种金属(锌和铜)浸入水和硫酸组成的电解质中，既成原电池。
如图10-2所示。
用外部电池将两极连通时，电子就会从锌电极流向铜电极，即由负电位流向正电位，电流方向则从阴极(铜)流向极(锌)。
阳极锌离子Zn++不断离开金属，与电解质中硫酸根离子SO--4结合；在阴极聚集的电子与氢离子H+结合，在阴极表面释出氢气。
这个过程的结果是阴极(铜)被极化，阳极(锌)被腐蚀。
表10-4 常用金属标准电极电位锂Li+-3.03V镍Ni++-0.23V钾K+-2.925V锡Sn++-0.14V钠Na+-2.713V铅Pb++-0.126V镁Mg++-2.371V氢H+0铝Al+++-1.66V铜Cu+++0.337V锌Zn++-0.762V汞Hg+++0.792V铬Cr++-0.74V银Ag++0.7994V铁Fe++-0.44V铂Pt+++1.2V镉Cd++-0.402V金Au++++1.45V埋地钢管由于金属本身结构的不均匀，表面粗糙度不同，以及作为电解质的土壤物理化学性质不均匀，含氧量不同，pH值不同等因素，因而产生电化学反应，使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀。
图10-3说明组成电解质的土壤性质不同，会引起电化学腐蚀。
图10-2 原电池工作原理图10-3 土壤不均匀性引起的腐蚀由于砾石和砂子透气性好。
而粘土透气性差，埋在不同地段的钢管将产生电位差，管道在阳极区受到腐蚀。
杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀及其监测
２ ）在考 虑系 统经济 的情 况下 ， 量减 小变 电 尽
所之 间 的距离 ；
３ ）隔离 负馈线 （ 轨） 钢 ；
） ０ ７年第 ４期 上 海 煤 气 ）２ ０
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Ｔ ａ ｍＩ ｒ ｎｓ
４ ）使 用 四轨牵 引供 电系 统 。 １２ ９ ０年 以后 ，电气化轨 道 交通 系统 的建 设数 量 大幅 下降 ，杂 散 电流腐蚀 问题 没有 能够 进 一步 的深入研 究 。直到 二十 世纪 ５ ～ ０年代 ，大量 新 ０６ 建 的快速 轨道 交通 系统 ，大 大增 加 了杂 散 电流 的
上海 到杭州 的磁 悬浮列 车 。
城 市 轨 道 交 通 中的 车 辆牵 引供 电方 式 主 要 有 两种 ， 一种 是架 空接 触 网供 电 ， 一种 是接触 轨供 电 ， 这两种 供 电方式 均属于直 流牵 引 网系统 ，而直 流牵
世 界上 第 一 条 电气 化轨 道 交通 系统 于 １３ ８５ 年在 美 国建 设（ ｒｎ ｏ ， ｒ ｎ） １８ 年 在维 吉 Ｂ ａ ｄ ｎ Ｖｅｍｏ ｔ ８ ８ ， 尼 亚 州美 国第一 条商业 运行 的 电气化铁 道投 入运 ￣ （ ｉ ｍｏ ｄ Ｖ ｒｉｉ ，在 １ 之 内，美 国有数 Ｒ ｃ ｎ ， ｉ ｎａ ｈ ｇ ） ０ａ
干 公里 的 电气 化铁 路投 入运 行 。几 乎 同时 ，人 们
引直流 电力牵 引 的供 电方 式 ， 一般 接触 网（ 或第 三轨 ） 为正极 ，而走 行 轨兼作 负 回流 线 。由于 回流线 轨存 在着 电气 阻抗 ，牵 引 电流 在 回流 线轨 中产 生压 降， 并且 回 流 线 轨对 地 存 在 着 电位 差 ， 回流 线轨 对 道
一
些调 查发现 ，从 电气 化铁 路运行 轨道 泄漏 的 电流
城市地下燃气钢质管道腐蚀与防护工作面临的问题及对策
城市地下燃气钢质管道腐蚀与防护工作面临的问题及对策摘要：本文介绍了城市地下燃气钢质管道腐蚀的特点、危害及防护(防腐)方法，简述了目前城市地下燃气钢质管道防腐工作存在的主要问题及制约当前防护工作的环境条件，对加强城市地下燃气钢质管道的防护主要措施进行了探讨。
关键词：城市地下燃气钢质管道腐蚀防护问题对策1 引言随着城市现代化建设的发展，城市内地铁、轻轨、高压输电线路，工厂等电气设备、高层建筑防雷接地装置迅速增多，地中杂散电流来源广、干扰强，工业、生活污水排放，地表水污染严重，土壤腐蚀性普遍较重，使得地下燃气钢质管道腐蚀日趋加重。
而且城市各种地下金属管道及设施密集、纵横交错，管道距行道树较近，特别是2000年以前敷设的管道外防腐层主要是石油沥青玻璃布、煤焦油沥青玻璃布，其吸水率高、老化快，容易被树根穿透等造成外防腐层破坏，引起管道腐蚀穿孔，施工质量参差不一等加剧管道腐蚀。
燃气既是一种高效、清洁的生活燃料，也是一种易燃、易爆的危险介质，城市地下燃气管道作为向千家万户输送燃气的通道，它的安全运行事关城市人民生命财产安全和生活秩序的正常进行。
由于上述自然环境土壤腐蚀性、输送燃气的腐蚀性及某种程度上的人为因素(第三方破坏)及城市地铁、轻轨的快速发展，引起地下杂散电流腐蚀，使城市地下燃气钢质管道经常发生腐蚀穿孔(或断裂)泄漏，甚者引发燃烧、爆炸和中毒等恶性事故。
据中国《腐蚀防护报》报道。
我国近10×104km的城市地下管道寿命有的只有2年～3年，多则20多年，比发达国家平均使用寿命差几倍，在近4×104km的油气管道中平均每年约有1000km报废更新，数万处的腐蚀穿孔事故发生[4]。
据90年代京津地区燃气公司统计，70％以上的燃气管道泄漏都是由于防腐层破损致使腐蚀穿孔所造成[2]。
昆明城市煤气管网长度2300km，从1984年至今全部采用阴极保护措施，经过对埋设试片腐蚀凋查分析对比，结果显示：采用阴极保护防腐技术可有效缓解地下煤气管道的腐蚀速度，延长管道寿命1.49倍～1.76倍。
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燃气管道杂散电流腐蚀及防护
在燃气管道运行过程中，由于环境条件和管道使用维护等因素的不
确定性，会导致管道表面产生一些杂散电流。
这些杂散电流的存在会
给燃气管道带来一定的腐蚀风险，因此在燃气管道的设计、施工及运
行过程中，需要考虑采取一些有效的措施，防止杂散电流对管道产生
腐蚀损害。
本文将从杂散电流的产生机制、腐蚀机理以及防护措施三
个方面进行阐述。
1. 杂散电流的产生机制
燃气管道的杂散电流产生与周围环境及管道自身电化学池电位有关。
当管道连通另一电化学电位较低的构件或设施时，如果电位差超过一
定值，就会产生杂散电流，从而引发管道腐蚀。
杂散电流可由线性和
非线性两种方式产生。
1.1 线性杂散电流
线性杂散电流主要受电源电位、管道电位和电路电阻的影响。
当电
路中存在电位差，管道交流电阻和电位之间的电势差会产生电流，从
而产生线性杂散电流。
其他因素如水分析、电解质浓度等也会影响杂
散电流的大小。
1.2 非线性杂散电流
非线性杂散电流往往是由高压直流线路通过电介质引起的，比如石
油和天然气管道经过高压直流输电线路时就可能产生非线性杂散电流。
非线性杂散电流的幅度较大，可以对管道产生较大的腐蚀作用。
2. 腐蚀机理
燃气管道在杂散电流的作用下，可能会发生如下几种腐蚀现象：
2.1 金属腐蚀
金属腐蚀是最为常见的一种腐蚀现象。
电流经过原本无需溶解的金
属表面后，会发生电化学反应，并导致金属表面钝化层的破坏，随后
金属的一部分物质就会溶解并脱落。
这样就会导致管道内部或外部的
金属腐蚀。
2.2 极化腐蚀
极化腐蚀是指金属表面在某些特定情况下，电化学反应速度升高而
导致腐蚀的过程。
例如，在管道表面形成漏洞时，容易引起极化腐蚀。
2.3 应力腐蚀
应力腐蚀是在金属表面承受着应力的情况下依然腐蚀的过程。
燃气
管道由于其长期在应力状态下运行，如果存在杂散电流，则可能在管
道表面形成多种应力，这就容易引起应力腐蚀。
2.4 脱化腐蚀
脱化腐蚀则是指燃气管道表面物质溶解速度在电流作用下加快，这会导致管道内部物质脱落而形成腐蚀。
3. 防护措施
为了最大程度减少杂散电流给燃气管道带来的腐蚀风险，需要采取一些有效的防护措施。
3.1 电位维护
要尽可能保持燃气管道表面的电位稳定，以减少杂散电流的产生。
电位维护可以通过接地网络和电位控制器等设施来实现。
3.2 管道阴极保护
管道阴极保护是通过在管道表面施加外电源电流的方法，使其表面成为阴极，从而增加管道的电位。
这样可以减少杂散电流的产生。
阴极保护装置包括半失效和纯失效防护措施。
半失效管道阴极保护需要与接地系统协同作业，而纯失效阴极保护则是通过施加电源电流来实现。
3.3 电位自动控制
电位自动控制系统是一种在管道表面施加电源电流以控制电位的防护手段，它可以在管道正常运行时自动地控制电位变化，减少杂散电流的产生。
3.4 绝缘保护
绝缘保护是通过在管道表面加上绝缘材料来防止电流的流动，从而减少管道腐蚀。
这种方法往往用于较小的管道和设备。
3.5 超声波检测
超声波检测是一种检测管道表面腐蚀情况的方法，该方法不仅可以查出管道表面的腐蚀程度，还可以找到引起腐蚀的因素。
结论
尽管杂散电流的危害是显而易见的，但是只要在燃气管道的运行过程中采取相应的防护措施，就可以有效降低管道的腐蚀风险。
因此，采取科学的预防措施，对于保障燃气管道周边环境的安全和运行的可靠性，具有十分重要的意义。