杜　津,李　杰（鎮(zhèn)江華潤(rùn)燃?xì)庥邢薰?江蘇　鎮(zhèn)江　212004）

埋地鋼制燃?xì)夤艿栏g原因和防腐措施技術(shù)

杜津,李杰
（鎮(zhèn)江華潤(rùn)燃?xì)庥邢薰?江蘇鎮(zhèn)江212004）

摘要：鋼制管道是目前城市埋地燃?xì)夤艿浪玫闹饕牧现弧ｋS著城市的發(fā)展和城市人們生產(chǎn)生活的需求，對(duì)燃?xì)饽茉吹男枨罅恳苍谠龃?。雖然鋼制燃?xì)夤艿赖膬?yōu)點(diǎn)眾多，但因其埋于地下長(zhǎng)期受到地下環(huán)境的影響，且鋼制管道的防腐能力較弱，久而久之，極易產(chǎn)生相關(guān)安全事故并造成經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)。針對(duì)這種情況，當(dāng)前亟需解決的就是了解導(dǎo)致埋地鋼制燃?xì)夤艿栏g的原因和制定相應(yīng)的解決措施，以便保障燃?xì)赓Y源的安全。本篇文章就主要針對(duì)這兩個(gè)方面的問題進(jìn)行探討，以便在后期更好地做好埋地鋼制燃?xì)夤艿赖姆栏ぷ?，進(jìn)而保障燃?xì)赓Y源的安全。

關(guān)鍵詞：埋地管道；腐蝕原因；防腐措施

0　引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市的規(guī)模也越來越大，城市燃?xì)獾墓?yīng)量也越來越多。為了保障城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和人們的正常生活，燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)已成為重中之重。由于城市規(guī)劃和節(jié)省空間的需要，城市燃?xì)夤艿劳ǔＰ枰裼诘叵乱怨?jié)省地上空間，但是相關(guān)的問題也會(huì)隨之而來。[1]由于目前我國(guó)的埋地鋼制燃?xì)夤艿溃趶?fù)雜的地下工作環(huán)境下，受到多方面的因素腐蝕，如土壤腐蝕、細(xì)菌腐蝕和雜散電流腐蝕等，從而導(dǎo)致管道穿孔，跑、冒事故時(shí)有發(fā)生，因此加強(qiáng)鋼質(zhì)管道防腐防護(hù)、延長(zhǎng)其使用壽命是急待解決的問題。

1　埋地鋼制燃?xì)夤艿栏g原因

鋼管的腐蝕是在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化或者物理作用而產(chǎn)生的破壞或變質(zhì)，它是導(dǎo)致材料失效和破壞的主要原因之一。要想徹底解決鋼制燃?xì)夤艿赖母g問題，就必須要先弄清楚是什么原因?qū)е铝寺竦劁撝迫細(xì)夤艿赖母g，進(jìn)而對(duì)癥下藥，從根本上解決埋地鋼制燃?xì)夤艿赖母g問題。究其原因，導(dǎo)致其腐蝕的原因主要有以下四種：

1.1微電池腐蝕

陽極和陰極相距非常近，甚至僅為幾毫米乃至幾微米，而由此組成的微電池作用所引起的管道腐蝕，我們稱之為微電池腐蝕。鋼制管道不均勻的微觀金相結(jié)構(gòu)使得其陰陽極之間構(gòu)成了微電池的作用，并導(dǎo)致了腐蝕作用的產(chǎn)生。在腐蝕過程中，由于微電池中產(chǎn)生的陰陽極距離非常近，所以腐蝕作用的速度不依賴于土壤電阻率，而是由其微陽極和微陰極的電極過程直接決定。一般情況下，這樣發(fā)生的腐蝕會(huì)顯得比較均勻，就是我們通常所說的“均勻腐蝕”。相對(duì)來說，微電池腐蝕的程度較小，在敷設(shè)管道的過程中對(duì)鋼制管道的管壁進(jìn)行適量的加厚就能夠很好地解決問題。

1.2宏電池腐蝕

宏電池腐蝕發(fā)生在埋設(shè)于地下的長(zhǎng)距離的金屬管材及構(gòu)件上，它能產(chǎn)生比較可觀的腐蝕電流。宏電池腐蝕主要是由于鋼制燃?xì)夤艿乐苓叺沫h(huán)境不一樣，周圍的物理和化學(xué)的各項(xiàng)參數(shù)在不斷的變化，從而導(dǎo)致鋼制管道的兩端形成了較大的電位差，進(jìn)而發(fā)生宏電池的作用，使鋼制管道會(huì)生成陽極區(qū)局部麻坑，從而引發(fā)腐蝕。但是，電極過程不是影響腐蝕速度的唯一因素，除此之外，土壤的電阻率也是主要原因之一。[2]而電阻率取決于土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)，例如空隙度、滲透率、含水量、含氧量、離子含量和酸堿度。鋼制管道腐蝕的速度和土壤的電阻率成反比，所以土壤的電阻率越大，其腐蝕的速度也就越慢，反之，則亦然。這種情況所導(dǎo)致的腐蝕往往是局部性的，但也是危險(xiǎn)性較大的一種腐蝕，特別是鋼制管道的穿孔泄漏。所以，這是防止燃?xì)夤艿栏g的重點(diǎn)。

1.3雜散電流腐蝕

雜散電流是指在規(guī)定電路或者意圖電路之外的途徑流動(dòng)的電流，雜散電流一般表現(xiàn)為直流電流、交流電流和大地中自然存在的地電流的三種形態(tài)。直流雜散電流腐蝕原理與電解腐蝕類似，同樣是由于電解作用而導(dǎo)致電池陽極區(qū)的金屬被腐蝕。它的主要來源有：用于直流電解的設(shè)備、電焊機(jī)、直流輸電線路等。其中以直流電氣化鐵路最具代表性，同時(shí)也對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿涝斐审@人的腐蝕危害。交流雜散電流是管道附近高壓電力線產(chǎn)生的二次感應(yīng)交流電疊加在管道腐蝕電化學(xué)電池產(chǎn)生的腐蝕，其腐蝕量較小，但集中腐蝕性強(qiáng)。它的主要來源有：交流電氣鐵路、交流輸電線路及其他電氣設(shè)施等。理論上，如果在埋地鋼制燃?xì)夤艿赖闹車嬖谕鈦淼碾娏?，就?huì)將燃?xì)夤艿雷兂苫亓麟娐罚瑥亩尮艿赖牟糠至鞒鲭娏?，產(chǎn)生局部性的腐蝕作用。

1.4微生物腐蝕

由于埋地鋼制燃?xì)夤艿缆裼诘叵?，地下環(huán)境通常陰冷潮濕，是微生物最佳的聚集場(chǎng)所。在一些缺氧的土壤壞境中生活的增強(qiáng)腐蝕細(xì)菌（如硫酸鹽還原菌）參加了腐蝕過程，它們是通過參加電極反應(yīng)將可溶硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫，并與金屬發(fā)生化學(xué)作用，從而產(chǎn)生腐蝕。雖然并非是微生物本身對(duì)金屬的侵蝕作用，但是它生命活動(dòng)的結(jié)果，依靠這個(gè)電化學(xué)過程，能夠引起、促進(jìn)或者加快腐蝕反應(yīng)，從而間接的影響金屬腐蝕的程度、嚴(yán)重性和過程。

2　埋地鋼制燃?xì)夤艿婪栏胧?/h2>

2.1絕緣層防腐措施

在進(jìn)行鋼制燃?xì)夤艿婪笤O(shè)的時(shí)候，應(yīng)該在燃?xì)夤艿赖闹車銐虻慕^緣層。絕緣層能夠有效地把土壤和管道隔離開來，并加大兩者之間的電阻，所以使得腐蝕電流減小，從而達(dá)到了防腐的目的。埋地鋼制燃?xì)夤艿赖慕^緣層可以使用多種材料，比如，石油瀝青、環(huán)氧粉末，環(huán)氧煤瀝青以及擠壓聚乙烯、聚乙烯膠粘帶等材料[4]。就目前來說，我國(guó)所采用的絕緣層材料最多最成熟的是環(huán)氧煤瀝青。環(huán)氧煤瀝青的優(yōu)點(diǎn)在于造價(jià)相對(duì)較低，在一定的除銹條件下，其造價(jià)在各類防腐材料中都是最低的，而且應(yīng)用廣泛，可以用于鋼管、儲(chǔ)罐和各種鋼質(zhì)材料的防腐。但是也有一定的缺點(diǎn)，環(huán)氧煤瀝青需要在常溫的環(huán)境中才能實(shí)現(xiàn)固化，因此在使用時(shí)需要對(duì)防腐層進(jìn)行必要的加熱，特別是在冬季的時(shí)候，要利用較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行加熱工作，從而延長(zhǎng)工期。同時(shí)，在固化的過程中會(huì)有可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)到空氣中，從而污染空氣。

2.2電保護(hù)防腐措施

電保護(hù)的防腐措施是依照電化學(xué)的防腐原理進(jìn)行操作的。在敷設(shè)鋼制燃?xì)夤艿罆r(shí)，將埋地的燃?xì)夤艿雷兂申帢O區(qū)，就能夠很好的起到防腐作用。電保護(hù)防腐措施又分別有多種防腐方法。首先是外加電源防腐。這種防腐方式主要是由產(chǎn)生的陰極保護(hù)站的直流電源使金屬管道相對(duì)四周的土壤環(huán)境產(chǎn)生負(fù)電位，從而達(dá)到防腐的目的。為了更好的發(fā)揮陰極保護(hù)站的作用，可以將保護(hù)站作為中心點(diǎn)，以此形成一個(gè)保護(hù)圈。這種防腐的優(yōu)勢(shì)在于能夠通過對(duì)電流的控制來達(dá)到永久性的防腐，但是也會(huì)對(duì)其他地下管道造成較大影響。其次是犧牲陽極陰極防腐，這種防腐方式是將被保護(hù)金屬與電位更負(fù)的金屬連接起來，并使它們處于同一電解質(zhì)中，該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上，使整個(gè)被保護(hù)金屬處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。犧牲陽極陰極防腐最大的優(yōu)點(diǎn)就是施工簡(jiǎn)單快捷，成本較低。但是需要經(jīng)常更換電池，以嚴(yán)格控制陽極成份，同時(shí)一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置，否則容易導(dǎo)致失效。

2.3防腐作業(yè)的規(guī)范化

如何做好城市埋地鋼制燃?xì)夤艿婪栏且豁?xiàng)艱巨而耐心的工作，關(guān)系著城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)及民生的正常運(yùn)作。因此，在進(jìn)行埋地鋼制燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)時(shí)，工作人員應(yīng)該具備良好的專業(yè)素質(zhì)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，要對(duì)鋼制管道防腐這項(xiàng)工作細(xì)致而規(guī)范。[5]例如，在利用環(huán)氧煤瀝青作為防腐材料時(shí)，其每一個(gè)工作步驟包括涂層原料、人員配備、工序安排及作業(yè)量的制定都必須要有嚴(yán)格的監(jiān)管和管理，在施工過程中，盡量努力提高材料的防腐性能，最大程度地保障管道的防腐安全；再如，由于土壤局部不均勻性引起的腐蝕宏電池作用，是由于在土壤中往往存在大量的石塊和垃圾等夾雜物，如果夾雜物的透氣性比土壤本體的透氣性差，則與夾雜物接觸的金屬就成為腐蝕宏電池的陽極，而與土壤本體接觸的金屬就成為陰極，導(dǎo)致金屬腐蝕的加速產(chǎn)生。所以，在埋設(shè)地下鋼制燃?xì)夤艿罆r(shí)，要求回填土壤的密度要均勻，不帶夾雜物。除此之外，要對(duì)當(dāng)前和將來產(chǎn)生腐蝕的管道的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行埋地鋼制氣管道防腐工作的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，以保證埋地鋼制燃?xì)夤艿赖陌踩?/p>

3　結(jié)語

城市埋地鋼制燃?xì)夤艿浪幍牡叵颅h(huán)境非常復(fù)雜，一旦發(fā)生腐蝕，極易造成燃?xì)庑孤?，將?huì)給城市帶來難以挽回的巨大危害和損失，從而對(duì)城市的建設(shè)和發(fā)展造成不利的影響。腐蝕作用不僅使金屬本身受到損失，而且更嚴(yán)重的是由于金屬結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而引起燃?xì)夤艿老到y(tǒng)停輸、停產(chǎn)并造成巨額損失或泄漏事故，還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染、生態(tài)破壞和燃燒、爆炸，對(duì)國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成難以挽回的損失。所以，對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿赖母g問題要給予足夠的重視，并對(duì)城市燃?xì)夤艿雷鞫ㄆ诘臋z查，發(fā)現(xiàn)問題要立即處理。在進(jìn)行防腐工作的同時(shí)。對(duì)防腐原料以及管道埋設(shè)的土壤特點(diǎn)都要積極地進(jìn)行考察和研究，大力確保城市埋地鋼制燃?xì)夤艿赖陌踩?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]許俊城,宋新志,陳國(guó)華.城市埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿栏g原因及對(duì)策[J].理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)),2007(04):171-175.

[2]許俊城,袁金彪,陳國(guó)華,梁韜.城市埋地鋼制燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系研究[J].中國(guó)特種設(shè)備安全,2007(03):46-53.

[3]單國(guó)忠,肖桂蘭.論輸油管道的腐蝕及其防護(hù)[J].大眾科技,2005 (04):82-84.

[4]徐火力.城市埋地鋼制燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)研究及應(yīng)用[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究,2015(01):8-12.

[5]孟濤,程喜兵.城市埋地燃?xì)怃摴芊栏胧┭芯縖J].管道技術(shù)與設(shè)備,2013(01):38-40.