城市埋地燃气管道阴极保护防腐技术研究

皮建

重庆燃气集团股份有限公司 重庆 400020

1 城市埋地燃气管道的腐蚀原理及成因

随着社会的发展，我国的科学技术突飞猛进，埋地燃气管道已经在城市当中普及，其在施工过程中采取过多种防腐技术，防止管道因在地下时间过长以及种种环境因素的影响而出现腐蚀现象。在当前城市埋地燃气管道中，最主要的防腐措施就是涂层防腐，其能够有效降低埋地管道的腐蚀率。但是根据目前情况看，防腐材料在加工以及运输时由于工作人员的大意，其出现了许多缺陷，导致在对管道进行涂覆时出现了针孔等现象，该现象的出现对防腐起不到任何防腐的作用。不仅如此，埋地管道是深埋于地下的管道，其会受到种种因素的影响，如果防腐材料的问题得不到解决，久而久之，会扩大涂层的缺陷，从而失去了防腐的作用，加快管道腐蚀的速度[1]。此外，工作人员一定要及时的解决燃气管道防腐材料所出现的问题，相反会加快燃气消耗的速度，严重时甚至还会引发出安全事故，不利于居民的人身安全。

那么引起城市埋地燃气管道出现腐蚀现象的主要原因如下：①随着时代的发展，我国城市的经济发展脚步逐渐加快，许多工厂、企业也随之出现，其环境复杂，所杂散的电流会极易对埋地管道产生影响，打破了其原本正常使用的平衡，破坏了管道表面的防腐涂层，加快了其腐蚀的速度。②虽然出现了埋地管道的防腐材料，但是我国目前对涂层的检测技术还不太成熟，主要原因就是因为涂层材料的种类比较多，质量上面往往会出现参差不齐的情况，在经过长期使用后，管道会因为受到涂层粘接力不足的影响，最终会导致管道涂层的表面出现凹凸不平的现象，不利于居民的人身安全。③在对管道进行深埋时，人为因素也是影响管道涂层的主要原因，在工作过程中如果工作人员出现一点失误，就会破坏涂层的严密性，长此以往，一定会出现管道腐蚀问题。④由于我国各个城市所处的地理位置不同，因此一些沿海或者水位比较高的城市土壤的透气性也会比较差，再加上其中存在着大量的腐蚀性细菌，导致管道涂层的防腐性能降低，加快管道腐蚀的速度。

2 城市埋地燃气管道阴极保护防腐方案设计

2.1 牺牲阴极保护技术的基本要求及参数设定

在城市燃气埋地管道中，在使用阴极防腐保护措施时，其保护电位一定要保持在-0.85至-1.2V之间，不能大于或者小于这个数据；如果要是新铺设的燃气管道，其防腐电位一定在保持在-0.55V。不仅如此，据研究得知，牺牲阴极保护技术中的保护电流的密度与燃气管道涂层的材料两者之间具有一定的联系[2]。另外，要想更好的对燃气管道起到防腐作用，一定要将阴极地床与燃气管道同沟铺设，在施工过程中，工作人员一定要记住，必须要保持阴极地床与管道的水平，且两者之间的距离一定不能小于320mm，否则将会大大降低防腐作用。此外，在铺设过程中，如果遇到城市地下电缆交叉的情况，那么两者之间的距离应当大于320mm，防止阴极地床与电缆相互干扰。我国各个城市因地理位置的不同，北方一些地区天气比较寒冷，在铺设过程中非常容易遇到冻土的现象，因此，应当将阴极地床与燃气管道向下延伸1m，并且根据实际情况采取垂直铺设的方式，让两者之间的距离保持在1.5m以上，提高防腐效果。

2.2 安装通电点

阴极保护防腐技术中，安装通电点非常重要，首先要区分零位接极电缆、阴极电缆、参比电极，根据实际情况来铺设电缆，通常情况下，三种不同电缆的铺设距离应当控制在＞320mm，同时，三种电缆的类型也应当根据实际情况选择，如对于零位接极电缆应选择VV-0.6/KV，1100mm2，对于阴极电缆则选择VV-0.6/KV，1×16mm2。在确认通电点后，需设置参比电极，一般情况下课选择硫酸铜材料，同时也要注意通电点与燃气管道之间要保持250mm的距离。

2.3 测试桩的改进

测试桩是埋地燃气体系中的组成部分，工作人员可通过测试桩来获取相关数据信息，以此来作为调整依据。但是据实际情况来看，城市内部人口众多，测试桩时常可能会出现失窃情况，极大的影响了埋地燃气的测试工作。当下已经对测试桩进行了改良，会在测试桩周围浇筑混凝土，以此来提升防盗性能。但是测试桩依然要具有正常的工作标准。在浇筑混凝土前，要选择C25型号的混凝土，钢筋则选用＞5mm的Q235钢材料；保障测试桩内的铜片厚度、桩内电缆、桩内木板分别控制在＞1mm、＞10mm、＞5mm。

2.4 阳极布局的优化

在阴极保护防腐技术的实际应用设计过程中，阳极布局优化至关重要，一般情况下，设计人员会根据距离大小来科学、合理的进行阳极布局，如若距离相对较小，那么阳极与燃气管道之间的土壤电阻会比较小，据实验分析来看，较小的间隔距离不仅不会发挥阳极的作用，还会使得阳极电位加速降低，无法真正达到防腐效果；而过大的距离也无法起到阴极保护效果，当下，要从实际出发，综合考虑、评估防腐参数。过去对于燃气管道的防腐技术多采用牺牲阳极的方法，但效果不佳，但是其理论却可应用于牺牲阴极保护防腐技术，设计人员在完成阳极布局后，应当进行阳极间距离的检验验证，保障在工作过程中阳极与通电处电位可以达到一个合适的范围，而达到这一效果的原理便是阳极、阴极间的距离缩短[3]。

3 结语

目前，城市中的埋地燃气管道施工极为复杂，在正常应用时，会因多方面因素而出现腐蚀情况，如土壤变化、杂散电流干扰、人员活动复杂等。对此，应当重视加强管道防腐工作的设计，本文中，笔者重点探究了阴极保护技术在城市埋地燃气管道防腐中的实际应用情况，首先分析了导致腐蚀的成因及腐蚀原理，并严格针对城市现状制定了比较科学、合理的防腐设计方案，望能够对提升燃气管道的防腐能力提供帮助。