金属管道的腐蚀及防腐对策

周学平

（建德市工业技术学校，浙江 建德 311612）

如今随着城市化进程的加快，城市中的建筑越来越多，城市中的人口也飞速增长，因此城市也越来越拥挤，为了使城市中环境更加整洁，而不得不将有关于人们生活所必需的能源输送管道全都埋设在地下，因此这便使得城市地表下也越来越拥挤，且由于铺设的管道过多导致城市地下环境极其复杂，并且会发生金属管道的腐蚀，这不仅给市政规划带来难题，也使得维修工作也很难进行，因此就要求在管道铺设前必须做到所铺设管道的放破裂防腐措施。

1 金属管道腐蚀原因

城市地下埋设的化工金属管道与长距离输送管道所处的环境不同，长距离管道架设地点多数是在开阔地带，并且为了方便观察油、天然气的输送情况，以及便于维修管道。但城市地下化工金属管道的环境较为极端，不仅阴暗湿冷，且地下所布设的管道错综复杂，各管道之间还可能互相干扰，使得城市地下的化工金属管道极容易被腐蚀，下面，将针对发生的管道腐蚀情况进行分类，并分析其腐蚀原因。

（1）土壤腐蚀。城市地下布设的管道通常有两层管道壁，及内壁和外壁，因此先从管道外壁进行分析。最常见的腐蚀情况便是土壤对管道外壁的腐蚀，土壤中所含的物质较为复杂，既包含了酸和碱，还有盐类等，并且城市地下的土壤较为阴冷，因此还包含了大量的水分，当酸、碱、盐等物质与水交杂在一起后，便形成多种电解质，除此之外，金属管道的材料多使用金属制成，虽然管道外壁之外还包裹了一层泡沫垫，但是这层泡沫垫只是保证运输途中管道不会发生磨损，而不能保证管道埋设在地下后不会磨损，因此在管道埋设在地下前，便已经将表面的泡沫磨损掉，当管道进入地表下后，便与土壤经过近距离接触后发生化学反应，从而使金属管道被腐蚀。

（2）杂散电流腐蚀。我们所处的生活环境中无处没有电的存在，比如脱毛衣、梳头所产生的静电等，在城市地表下也是如此，地表下土壤中的电以杂散的形式存在。在埋设管道时，施工方会针对杂散电流进行防止，以避免金属管道因为杂散电流流入而发生化学反应，从而被腐蚀。但是绝缘胶套在布设时也会发生刮蹭的现象，从而导致漏电的情况发生，其次，即使绝缘胶套尽管在埋设到地下的过程中没有发生刮蹭导致漏电的现象，但绝缘胶套也会被腐蚀，最终导致金属管带被腐蚀。

（3）微生物腐蚀。土壤并不是一个无菌环境，并且土壤中所包含的各种菌类及微生物也非常多，尤其是以硫酸盐为首的微生物，不仅侵蚀腐蚀着管道的保护套，还腐蚀着管道的绝缘层。

（4）酸雨及氧气腐蚀。虽然我国的城市管道都埋设在地下，不会暴露在地表上与空气和水直接接触，但是地表并不是完全隔离层，管道所处的阶层仍然会有空气进入，并且在下雨后，同样会有雨水渗入地表下，尤其是在管道所处的土壤位置，有时由于涉及失误，会使管道处于地下积水阶段，从而使管道浸泡在含水量极高的土壤中。其次环境恶化的城市下雨时，时常会降硫酸酸雨、碳酸酸雨等，再当雨水渗入到地表下，便发生酸雨对金属管道的腐蚀情况，而空气中的氧气还会加速金属管道的氧化反应，从而加快金属管道的腐蚀情况。

（5）管道间的腐蚀。除了以上所发生的腐蚀情况类型外，还会由于管道布设的过于密集而发生腐蚀现象。虽然各个金属管道之间并不会发生化学反应，但是当各金属管道在布设时发生失误，相互之间存在接触面积后，再加上土壤中的水分及化学物质，便导致管道之间会发生腐蚀现象。其次，各管道间由于距离过近，当一条管道发生磨损泄露时，便会波及到其他管道，从而发生腐蚀现象。

（6）金属管道材料因素。为了保证布设在地下的管道，抗磨损能力以及抗压能力，现阶段所采用的制作管道的材料都是金属材料，但是金属材料在解决以上问题的同时，却面临着比其他材料被腐蚀快的影响。由于各厂商对金属材料的制作工序以及制作标准不同，管道设计和制作技巧较为落后的工厂所生产出的管道也比优质的管道差，并且由于表面粗糙，当埋设在土壤中，积累一定的泥污后变化发生钝化，从而使得管道被腐蚀。

2 金属管道防腐蚀措施

在对化工金属管道腐蚀的原因及类型分析完后，我们可以对不同的管道腐蚀类型制定防腐措施，从而减慢管道的腐蚀速度以及被腐蚀的程度。下面，将探讨一些几点金属管道防腐蚀措施。

（1）涂油防腐蚀。在以往的防腐蚀措施中，经常对管道的外壁表面涂刷油漆，从而隔绝管道与空气之间的直接接触，来进行防腐。尽管这一方法在长距离输送管道中比较常用，但是当金属管道埋设在地表下的土壤中后，由于地表下的环境情况比较复杂，不只是空气和水分会导致金属管道被腐蚀，在以上的分析中还提到了微生物腐蚀，因此涂油漆的防腐蚀措施便不会发生作用，因此这一方法也逐渐被淘汰。

（2）沥青防腐蚀措施。这一方法的防腐措施与涂油的防腐措施属于同一种类型，也是比较传统的一种防腐蚀措施。沥青防腐蚀措施先是由上世纪前苏联人所使用，使用这一方法后，管道的防腐能力确实有所增强，但是当我国在金属管道使用这一防腐蚀方法时，所起到的效果却不如前苏联人所使用的效果，其原因是前苏联地理环境较为寒冷，并且十分干燥，而我国的实际环境并不如前苏联寒冷，同时在我国沿海地区还伴随着盐和湿度的增加，而沥青防腐措施的老化速度也因此加快，其防水性能也随之降低，在高温下甚至会融化，从而导致防腐蚀措施失败。

（3）聚乙烯胶带防腐层。聚乙烯是由乙烯经过聚合而成的一种热塑性树脂，并且聚乙烯无毒无味，其外表形似蜡烛，具有良好的耐低温性能，因此化学性质较为稳定。除此之外，聚乙烯的一大优势便是这种材料制成的防腐蚀层抗酸碱度高，并且聚乙烯绝缘性能也很好，这使得当使用聚乙烯胶带缠绕管道形成的抗腐蚀层不会因为土壤种的分散电流而被发生电解，并且其防腐层厚度为0.7mm，而加强级的防腐层厚度更是增加到1.4mm。在分析完其优点后，我们再对其缺点进行分析，聚乙烯的缺点便是延展性差，如果将其制成专门的形状来套用在金属管道上需要极其复杂的工序，因此现阶段只能用聚乙烯胶带对金属管道进行包裹后形成抗腐蚀层，但是这一方法所要消耗的费用较大，并且在聚乙烯胶带解卷时须在5℃以上，虽然经过检验表明防腐层施工可以在-30℃，但必须保证要在解卷温度内，除此之外每18-20㎡管道就需要1L底漆，因此对于大面积的金属管道布设来说不太实际。

（4）环氧煤沥青防腐蚀层。环氧煤沥青防腐蚀层大多数是采用低分子树脂为主要原料，为了增加其附着性通常加入云母粉。这一技术方法最早是使用在工厂的石化、电力、冶金等防腐工程中，由于其防腐蚀性能较好，因此被逐渐投入到化工金属管道的防腐蚀工作中，如果用于金属管道防腐层，则厚度为0.4-0.5mm，并且环氧煤沥青防腐层的冲击强度为40kg，有效储存期也较长，为12个月。但是这一材料的生产污染比较大，且在使用时所需要的环境条件以及施工步骤比较复杂，从而降低了管道布设的工作效率。

（5）熔结环氧粉末防腐层。熔结环氧粉末是一种以空气为主体进行输送和分散的固体防腐材料，由于其防腐蚀性能显著，近年来我国开始尝试使用这一材料来充当金属管道防腐蚀层，溶解环氧粉末防腐层的厚度在0.3-0.4mm，虽然相较于以上两种防腐层较薄，但是加强级的溶解环氧粉末防腐层厚度为0.4-0.5mm，并且用量较少，仅为0.42-0.56kg/㎡。熔结环氧粉末与环氧煤沥青涂层相比更加简便，并且其生成无毒、无污染，比较符合当下的绿色环保理念，同时将材料涂散再管道上的固话速度较快，因此在降低其生产成本的同时，开始逐渐使用这一材料取代传统的材料作为防腐蚀层。

3 结语

随着城市化进程加快，为了方面我国城市的建设工作，并且减少城市中生活管道的占用面积，美化城市环境，不得不将各个管道埋设到地下中，这一市政规划工作虽然使城市得到了美观，但是也为管道布设，管道防腐工作加大了难题。因此，随着科学技术水平的发展，应该加大对管道防腐蚀措施的研究力度，从而使这项民生工程取得突破。