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【摘要】城镇燃气埋地钢管在空气、土壤等介质中会受到化学、电化学、微生物等多种腐蚀，这些腐蚀不仅减少了埋地钢管的使用寿命，造成巨大的经济损失，而且会由此产生一些安全隐患，例如：由于腐蚀造成钢管表面开裂，燃气泄漏，从而危及周围居民的人身安全。所以，不管从经济角度，还是从安全角度，城镇燃气埋地钢管的防腐问题都十分重要。本文就此方面的一些问题进行了探讨，分析了埋地钢管受到腐蚀的原因，提出了一些防腐保护措施，希望对相关工作者能有所帮助。
【关键词】埋地钢管 防腐 绝缘层 电化学保护
（式2）
1.2 电化学腐蚀
电化学腐蚀是一种由于金属与电解质溶液组成原电池而引起的腐蚀过程。电解质溶液能够传递电子，金属作为原电池的阳极容易失去电子，作为阴极的物质能够接受电子，从而形成一个电子传递的回路，形成原电池，在此过程中，金属受到腐蚀，变成金属离子。在钢管的电化学腐蚀过程中，由于形成的腐蚀电池的阴阳极间距离的不同而可以分成两类：微电池腐蚀和宏电池腐蚀。
微电池腐蚀又被称为均匀腐蚀，阴阳极之间相距很近，仅仅为几毫米甚至几微米。正因为阴阳极相距近，所以土壤的电阻率对电池腐蚀的速度影响不大。微电池腐蚀的影响因素仅为：阳极电极过程和阴极电极过程。
宏电池腐蚀又被称为局部腐蚀，阴阳极之间的距离小至几厘米，大到几米，所以，土壤介质电阻对此电池腐蚀影响大。在宏电池腐蚀中，腐蚀速度的影响因素包括：土壤的电阻率、阳极电极过程和阴极电极过程。
两种电池腐蚀相比，微电池腐蚀的影响较小，宏电池腐蚀的影响较大。下面介绍两种宏电池腐蚀。
1.2.1？氧浓差电池
氧浓差电池是由于周围氧浓度差异所形成的电池。由于燃气钢管所通过地区的土质不同，所以土壤的孔隙度是不一样的。对于孔隙度大，通风良好的地段，氧气浓度高，对于孔隙度小，通风不好的地段，氧气浓度低，这样两种地段相接的地方的钢管表面就形成了氧浓差电池。氧气浓度低的一端电位低，是阳极区，氧气浓度高的一端电位高，是阴极区。氧浓差电池本身危害不大，但是与缺氧溶液相接触的钢管表面的电流密度大，与富氧溶液相接触的钢管表面的电流密度小，这种电流密度的不平衡，催化了金属的局部腐蚀过程，加速了缺氧段钢管的腐蚀。所以，氧浓差电池对钢管的影响还是很大的。1.2.2？盐浓差电池
盐浓差电池是由于盐浓度不同所形成的原电池，这主要取决于土壤的种类和性质，当地下燃气管道通过不同盐浓度的土壤时，就有可能形成盐浓差电池而发生腐蚀。
1.3 微生物腐蚀
在适宜的pH环境下，土壤中的微生物就容易与埋地钢管发生化学反应，引起钢管腐蚀。某些菌类能够与硫的相关化合物发生氧化还原反应，生成腐蚀性强的硫酸或者氢硫酸，从而与钢管发生反应，腐蚀钢管。
2 城镇燃气埋地钢管的防腐措施
从上所述，钢管会受到化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀，所以，针对不同的腐蚀，要采取不同的防腐措施。分别提出下列防腐措施。
2.1 绝缘层防腐
在钢管表面覆盖一层绝缘层物质，能有效的阻止金属表面与其他介质的直接接触，从而能有效的防腐。
好的绝缘层需要具有优良的电绝缘性、耐腐蚀介质、致密性好、足够的机械强度、经济性能高。
常用的绝缘层为：石油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯热塑涂层等。由于石油沥青作为绝缘层的防腐方法具有工艺复杂，强度差，施工条件要求高，质量不稳定等缺点，所以，一般不采用此方法。环氧煤沥青涂层的物理机械性能好，强度大，防锈，具有优良的电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性、抗微生物侵蚀性等，所以，环氧煤沥青涂层受到广泛应用。聚乙烯热塑涂层的综合性能最好，但是它的成本高，工艺复杂，所以，它的应用也受到一定限制。
2.2 电保护防腐法
电保护防腐法是基于电化学腐蚀的原理而防腐的。通常包括三种方法：牺牲阳极保护法、外加电源阴极保护法和强制排流保护法。2.2.1？外加电源阴极保护法
外加电源阴极保护法的原理是：将直流电源的正极与废钢材、石墨等相连，负极与被保护的钢管相连。所以，废钢材、石墨等作为阳极，被保护的钢管成为阴极。电流从直流电源的正极流向负极，中间经过接地阳极和阴极，接地阳极失去电子，不断的受到腐蚀，从而不给金属管道失电子的机会，使钢管形成负电位，防止了金属管道的腐蚀，达到了阴极保护的效果。在此过程中，要严格控制好电位，因为过大的电位会使管道的防腐层剥落，过小的电位不能充分的保护。但是，城市燃气系统的燃气管道周围还有其他管线，例如：通讯管线、供水管线、供热管线等，采用外加直流电源会对这些管线产生不良影响，所以，不建议采用此方法。2.2.2？牺牲阳极保护法
牺牲阳极保护法的原理是：因为在原电池中，电极电位高的一级是阴极，电极电位低得一级是阳极，所以，可以选用比被保护钢管电位低得金属作为阳极，与钢管构成原电池。在此原电池中，阳极金属失去电子被腐蚀，而阴极钢管就得到了保护。常用的牺牲阳极材料为镁、鋁、锌等比钢管电位更负的金属及其合金，在使用过程中，要综合考虑经济和技术的因素，合理选择这几种金属的比例。这种方法对燃气管道周围的其他管线没有影响。但是，在使用这种方法的时候应该注意：所用牺牲阳极要尽量不与土壤接触，并且，要和不被保护的管道绝缘，并且所用地区的土壤电阻率不易太高。
2.2.3？强制排流保护法
强制排流保护法的原理是：强制排流的目的是将对钢管产生影响的杂散电流排出。利用的是将钢管与杂散电流源直接用导线相连，使这些电流通过导线直接流回电源的负极，避免了与土壤接触所产生的回路，从而保护了钢管。
3 结语
相关工作人员应该充分认识到城镇燃气埋地钢管腐蚀所造成的危害和防腐的重要性，充分掌握各种防腐方法，结合所处地方的土壤特点，综合考虑经济和安全因素，时刻关注新材料、新工艺等来选择最合适的防腐方法，确定合理的防腐方案。
参考文献
[1] 王彦勇.城市燃气埋地钢管防腐方法[J].中国新技术新产品，2012（18）：43
[2] 张洪刚，李洪军.埋地燃气钢管的腐蚀与防护[J].中国新技术新产品，2009（18）：97
[3] 孔祥渝.浅析埋地燃气钢管防腐[J].山西化工，2005（05）：57-59
[4] 卫雪琴.浅析埋地燃气管道被腐蚀的原因及采取的保护方法[J].四川建材，2007（02）：254-257
[5] 郭志宏.燃气入户埋地钢管防腐问题探讨[J].科技信息，2009（35）：408-409
【关键词】埋地钢管 防腐 绝缘层 电化学保护
（式2）
1.2 电化学腐蚀
电化学腐蚀是一种由于金属与电解质溶液组成原电池而引起的腐蚀过程。电解质溶液能够传递电子，金属作为原电池的阳极容易失去电子，作为阴极的物质能够接受电子，从而形成一个电子传递的回路，形成原电池，在此过程中，金属受到腐蚀，变成金属离子。在钢管的电化学腐蚀过程中，由于形成的腐蚀电池的阴阳极间距离的不同而可以分成两类：微电池腐蚀和宏电池腐蚀。
微电池腐蚀又被称为均匀腐蚀，阴阳极之间相距很近，仅仅为几毫米甚至几微米。正因为阴阳极相距近，所以土壤的电阻率对电池腐蚀的速度影响不大。微电池腐蚀的影响因素仅为：阳极电极过程和阴极电极过程。
宏电池腐蚀又被称为局部腐蚀，阴阳极之间的距离小至几厘米，大到几米，所以，土壤介质电阻对此电池腐蚀影响大。在宏电池腐蚀中，腐蚀速度的影响因素包括：土壤的电阻率、阳极电极过程和阴极电极过程。
两种电池腐蚀相比，微电池腐蚀的影响较小，宏电池腐蚀的影响较大。下面介绍两种宏电池腐蚀。
1.2.1？氧浓差电池
氧浓差电池是由于周围氧浓度差异所形成的电池。由于燃气钢管所通过地区的土质不同，所以土壤的孔隙度是不一样的。对于孔隙度大，通风良好的地段，氧气浓度高，对于孔隙度小，通风不好的地段，氧气浓度低，这样两种地段相接的地方的钢管表面就形成了氧浓差电池。氧气浓度低的一端电位低，是阳极区，氧气浓度高的一端电位高，是阴极区。氧浓差电池本身危害不大，但是与缺氧溶液相接触的钢管表面的电流密度大，与富氧溶液相接触的钢管表面的电流密度小，这种电流密度的不平衡，催化了金属的局部腐蚀过程，加速了缺氧段钢管的腐蚀。所以，氧浓差电池对钢管的影响还是很大的。1.2.2？盐浓差电池
盐浓差电池是由于盐浓度不同所形成的原电池，这主要取决于土壤的种类和性质，当地下燃气管道通过不同盐浓度的土壤时，就有可能形成盐浓差电池而发生腐蚀。
1.3 微生物腐蚀
在适宜的pH环境下，土壤中的微生物就容易与埋地钢管发生化学反应，引起钢管腐蚀。某些菌类能够与硫的相关化合物发生氧化还原反应，生成腐蚀性强的硫酸或者氢硫酸，从而与钢管发生反应，腐蚀钢管。
2 城镇燃气埋地钢管的防腐措施
从上所述，钢管会受到化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀，所以，针对不同的腐蚀，要采取不同的防腐措施。分别提出下列防腐措施。
2.1 绝缘层防腐
在钢管表面覆盖一层绝缘层物质，能有效的阻止金属表面与其他介质的直接接触，从而能有效的防腐。
好的绝缘层需要具有优良的电绝缘性、耐腐蚀介质、致密性好、足够的机械强度、经济性能高。
常用的绝缘层为：石油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯热塑涂层等。由于石油沥青作为绝缘层的防腐方法具有工艺复杂，强度差，施工条件要求高，质量不稳定等缺点，所以，一般不采用此方法。环氧煤沥青涂层的物理机械性能好，强度大，防锈，具有优良的电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性、抗微生物侵蚀性等，所以，环氧煤沥青涂层受到广泛应用。聚乙烯热塑涂层的综合性能最好，但是它的成本高，工艺复杂，所以，它的应用也受到一定限制。
2.2 电保护防腐法
电保护防腐法是基于电化学腐蚀的原理而防腐的。通常包括三种方法：牺牲阳极保护法、外加电源阴极保护法和强制排流保护法。2.2.1？外加电源阴极保护法
外加电源阴极保护法的原理是：将直流电源的正极与废钢材、石墨等相连，负极与被保护的钢管相连。所以，废钢材、石墨等作为阳极，被保护的钢管成为阴极。电流从直流电源的正极流向负极，中间经过接地阳极和阴极，接地阳极失去电子，不断的受到腐蚀，从而不给金属管道失电子的机会，使钢管形成负电位，防止了金属管道的腐蚀，达到了阴极保护的效果。在此过程中，要严格控制好电位，因为过大的电位会使管道的防腐层剥落，过小的电位不能充分的保护。但是，城市燃气系统的燃气管道周围还有其他管线，例如：通讯管线、供水管线、供热管线等，采用外加直流电源会对这些管线产生不良影响，所以，不建议采用此方法。2.2.2？牺牲阳极保护法
牺牲阳极保护法的原理是：因为在原电池中，电极电位高的一级是阴极，电极电位低得一级是阳极，所以，可以选用比被保护钢管电位低得金属作为阳极，与钢管构成原电池。在此原电池中，阳极金属失去电子被腐蚀，而阴极钢管就得到了保护。常用的牺牲阳极材料为镁、鋁、锌等比钢管电位更负的金属及其合金，在使用过程中，要综合考虑经济和技术的因素，合理选择这几种金属的比例。这种方法对燃气管道周围的其他管线没有影响。但是，在使用这种方法的时候应该注意：所用牺牲阳极要尽量不与土壤接触，并且，要和不被保护的管道绝缘，并且所用地区的土壤电阻率不易太高。
2.2.3？强制排流保护法
强制排流保护法的原理是：强制排流的目的是将对钢管产生影响的杂散电流排出。利用的是将钢管与杂散电流源直接用导线相连，使这些电流通过导线直接流回电源的负极，避免了与土壤接触所产生的回路，从而保护了钢管。
3 结语
相关工作人员应该充分认识到城镇燃气埋地钢管腐蚀所造成的危害和防腐的重要性，充分掌握各种防腐方法，结合所处地方的土壤特点，综合考虑经济和安全因素，时刻关注新材料、新工艺等来选择最合适的防腐方法，确定合理的防腐方案。
参考文献
[1] 王彦勇.城市燃气埋地钢管防腐方法[J].中国新技术新产品，2012（18）：43
[2] 张洪刚，李洪军.埋地燃气钢管的腐蚀与防护[J].中国新技术新产品，2009（18）：97
[3] 孔祥渝.浅析埋地燃气钢管防腐[J].山西化工，2005（05）：57-59
[4] 卫雪琴.浅析埋地燃气管道被腐蚀的原因及采取的保护方法[J].四川建材，2007（02）：254-257
[5] 郭志宏.燃气入户埋地钢管防腐问题探讨[J].科技信息，2009（35）：408-409