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。
埋地燃气钢管的腐蚀与防腐-最新资料
埋地燃气钢管的腐蚀与防腐目前，燃气管道大多为埋地敷设，一般中、低压管道采用耐腐蚀的铸铁管或塑料管，而对于输送流量大，压力、温度较高的燃气时，就必须使用强度更大的钢管。
实践证明，埋地铸铁管道的平均使用寿命为60-70年，而钢管只有20-30年。
可铸铁管、塑料管的加工、施工和使用受到很多因素的限制，所以，钢管普遍应用于长距离、大口径、高压输送燃气管道。
可钢管的最大弱点就是耐腐蚀性差，尤其是埋地钢管外壁腐蚀最为严重。
因此，埋地钢管必须采取切实可行的防腐措施，以确保管道安全运行并延长其使用寿命。
要想做好埋地钢管的防腐工作，首先，要从其根源入手，弄清埋地钢管的腐蚀原因，抓住病因，从而，对症下药，才能收到更好的效果。
1 埋地钢管的腐蚀原因：电化学腐蚀：由于管道各部位的金相组织结构不同，表面粗糙度不同，以及做为电解质的土壤其物理化学性质不均匀，使得部分区域的金属容易被电离形成阳极区；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正，这部分成为阴极区。
电子由电流较低的阳极区沿着管道流向电位较高的阴极区，再经电介质（土壤）流向阳极区，而腐蚀电流从高电位流向低电位，即从阴极区沿钢管流向阳极区，再经电解质（土壤）流向阴极区。
在阴极区，电子被电解质（土壤）中能吸收电子的物质（离子、分子）吸收，使金属失去电子被氧化造成腐蚀，其电化学方程式为：以上三个环节相互联系，缺一不可。
只要腐蚀电流不断从阳极区通过土壤流向阴极区，腐蚀就会不断进行，直至金属管道造成穿孔。
杂散电流腐蚀：由于外界各种电器设备接地或漏电，土壤中经常会形成杂散电流，其中对埋地钢管危害最大的就是直流电。
其腐蚀原理和电化学腐蚀的原理相同，只不过是有杂散电流的参与，使管道的某一范围内产生电位差，行成阴极区和阳极区，并通过土壤形成回路，造成管道局部金属发生电化学反应，失去电子，被氧化，腐蚀形成。
细菌腐蚀：土壤中的微生物、细菌对埋地管道的腐蚀与土壤的PH值有关，实验证明，土壤的PH值在5.5-8.5时细菌即能大量繁殖，而好氧细菌在土壤PH值不大于2时繁殖十分旺盛，它的代谢产物是酸性物质，容易与埋地钢金属管道表面接触后产生化学反应，造成钢金属管道腐蚀。
埋地钢质燃气管道杂散电流腐蚀的测试与防护
埋地钢质燃气管道杂散电流腐蚀的测试与防护河南汇龙合金材料有限公司摘要：介绍了杂散电流的类型。
结合深圳市某测点的埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰的调查和测试数据，分析了该管道杂散电流的主要来源。
介绍了国家标准及行业标准对杂散电流控制的要求、国外杂散电流防护工作的情况，提出了杂散电流腐蚀防护的措施。
1 概述杂散电流对埋地金属管道的干扰腐蚀不容忽视。
GB/T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》给出了杂散电流的定义，杂散电流是指在非指定回路中流动的电流。
它可能是由直流电或交流电造成的：直流杂散电流主要来源于直流电气化铁路、高压直流输电系统、电解装置、阴极保护装置(强制电流设备、杂散电流排流设施)等；交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路及交流输电线路等。
研究表明[，铁在交流电流密度20A/m2下将造成0.1mm/a的腐蚀速率，只有高于50A/m2的交流电流密度才是严重的。
另外，由于地球磁场变化产生的地杂散电流，一般情况下与前述直流、交流杂散电流相比强度很小，不会产生腐蚀危险。
因此，本文的研究重点是直流杂散电流(以下简称杂散电流)。
埋地钢质管道杂散电流干扰腐蚀原理见图1。
由于铁轨对地绝缘不充分，机车的牵引电流除了在铁轨上流动外，还会从铁轨绝缘不良处泄漏到大地，形成杂散电流。
由于埋地钢管对地绝缘并不充分，则部分杂散电流将流入附近的钢管，并在钢管中流动，然后从远处的某点流出钢管进入大地，返回供电所负极。
钢管会在杂散电流流出部位发生腐蚀，此种现象称为杂散电流干扰腐蚀。
理论上，当钢铁受到杂散电流干扰腐蚀时，金属腐蚀量满足法拉第定律。
依据法拉第定律，1A的直流电流1年可使钢铁腐蚀大约9.1kg[4]。
杂散电流干扰腐蚀通常发生在管道防腐层破损处，即集中在局部，因而容易引起坑蚀，导致穿孔。
实际案例中[6]，东北抚顺地区受杂散电流干扰影响的输油管道约有50km，占东北输油管网的2%，而因杂散电流干扰腐蚀造成的穿孔次数，占该地区管网腐蚀穿孔总次数的60%以上。
关于杂散电流对燃气管道的干扰腐蚀调查与防护技术的探讨
关于杂散电流对燃气管道的干扰腐蚀调查与防护技术的探讨摘要：燃气管道在运行过程中，会受到杂散电流的破坏和腐蚀，对于燃气管道有很大的破坏力，因此，对通过对杂散电流干扰腐蚀的调查和防护技术的调查，针对燃气管道城镇燃气管道受杂散电流干扰影响的现状，提出关于杂散电流对燃气管道的干扰腐蚀调查与防护技术的探讨。
关键词：燃气工程；杂散电流；排流方式；干扰腐蚀调查；防护技术引言:随着我国经济建设速度的加快，燃气管道和交通路线同时运行和施工的现象日益增加。
近年来，我国电气化轨道的投入建设力度在不断加大，然而，这同时以为着很多城镇区域的地下燃气管道结构越来越复杂，地下燃气管道的结构越复杂，周围钢管管道出现腐蚀现象的情况越严重，尤其是遇到大面积的铁路建设时期，就会带来巨大面积的杂散电流，导致加快燃气管道的腐蚀速度。
地下杂散电流在人们社会生活和社会生产方面存在着巨大的安全隐患，给能源管线和交通线路建设的发展带来很多潜在的问题。
由于闲散电流对管道造成的严重腐蚀现象带来的困扰日益凸显，已经引起了当地管道公司的广泛关注[1]。
一、城镇天然气管道受杂散电流干扰影响现状某城市新区成立以后，城市区域内的通讯电缆、城区埋地水管、电车轨道等地下铺设工程数量日益增加。
随着该新区基础设施建筑的增多，铺设天然气管道的空间逐渐狭窄，线路和管道过多，内部管道和线路拥挤不堪，存在交错、平行的混乱状态。
除此之外，受到电气化铁路、工厂内部设备、市政设施等各种电力设备的干预，该新区的管道腐蚀的速度很快，发生了燃气管道穿孔泄漏等一系列困扰，带来了大量的不安定因素。
根据2019年该区的维护抢修可以发现，在抢修的250处燃气管道的维修报告可以看出，在管道故障的维护抢修中，管道外部的被严重腐蚀，受损严重。
由表1中的数据可以看出，没有进行保护措施的管道和安装管道措施的管道相比腐蚀现象差距极大，通过数据我们可以看出：该城市新区的管道损坏次数较多，管道和其他管网纵横交错、相互扰乱，市中心和郊区铁路错综复杂，到处都有着各式各样的电力配置，电流干预情况严重，除了对近10年的管道进行了保护防护以外，其他年久失修的管道没有实施防护措施。
燃气管道杂散电流腐蚀及防护
燃气管道杂散电流腐蚀及防护燃气管道是连接城市与城市之间天然气输送的重要管道，其安全性和可靠性对于人民生命财产安全和经济发展具有重要意义。
然而，在使用燃气管道的过程中，可能会出现一些意想不到的问题，其中之一就是杂散电流造成的腐蚀问题。
本文介绍燃气管道杂散电流腐蚀及防护的相关知识。
一、杂散电流的来源杂散电流（stray current）是指在地下电解质（如土壤、岩石）中产生的电流。
杂散电流是无序流动的，来源于各种电气设备、铁路、工厂等，甚至个人家用电器也会产生杂散电流。
这些电流在地下电解质中形成变化复杂的电磁场和电位分布，可能会导致管道腐蚀。
二、杂散电流腐蚀的危害杂散电流带有一定的电位，当燃气管道与地下物质接触时，可能会发生电解反应。
这种反应具有腐蚀性，会使燃气管道的金属表面逐渐被侵蚀，从而损坏燃气管道。
如果管道被侵蚀得足够厉害，不仅会损坏管道本身，而且还可能导致爆炸、泄漏等严重后果。
三、燃气管道杂散电流的防护为了保证燃气管道的安全和可靠性，需要采取一些措施来防止杂散电流腐蚀。
以下是几种有效的方法：1. 接地保护燃气管道需要进行电气接地，从而将燃气管道与地面的电位接通。
这样可以使燃气管道的电位与地面接近，从而减少管道的腐蚀。
此外，地电位降低也有助于减小管道与地面之间的电势差，降低杂散电流对管道的腐蚀作用。
2. 阴极保护阴极保护是一种通过为管道表面制造负电位，从而减少管道表面腐蚀的方法。
在燃气管道阴极保护中，常使用电流池来为管道表面提供负电位。
这样可以降低管道表面的电位，减小管道表面的腐蚀。
3. 隔离保护隔离保护是指将需要保护的燃气管道与可能产生杂散电流的设备、设施隔离开来，阻止杂散电流流入燃气管道。
这种保护方式需要对可能存在的电气设备、地铁、电缆等进行检测和隔离处理。
4. 路线设计燃气管道的路线设计也是减少杂散电流对燃气管道腐蚀的关键。
为了确保燃气管道的安全运行，应在管道敷设前进行地形勘察，选择地形较平坦的区域，减少管道敷设的长度和弯曲程度。
杂散电流的腐蚀及防护
一、杂散电流干扰方式杂散电流是指在地中流动的设计之外的直流电，它来自直流的接地系统，如直流电气轨道、直流供电所接地极、电解电镀设备的接地、直流电焊设备及阴极保护系统等。
其中，以城市和矿区电机车为最甚。
它的干扰途径如图10-60所示。
从图中可以划分三种情况：图10-60 杂散电流干扰示意图1—供电所2—架空线3—轨道电流4—阳极区5—腐蚀电流6—交变区7—阴极区1.靠近直流供电所的管道属于阳极区，杂散电流从管道上流出，造成杂散电流电解。
2. 在干扰段中间部位的管道属于极性交变区，杂散电流可能流入也可能流出。
当电流流出时，造成腐蚀。
3.在电机车附近的管道属于阴极区，杂散电流流入管道，它起着某种程度的阴极保护作用。
以上是一般规律。
实际上杂散电流干扰源是多中心的。
如矿区电机车轨道已作用在当多台机车运行时会产生杂乱无章的地下电流。
供电所很多，形成网状，管道上的杂散电流干扰电位如图10-61所示。
图10-61 杂散电流干扰电位曲线埋地钢质管道因直流杂散电流所造成的腐蚀称为干扰腐蚀。
因属电解腐蚀，所以有时也称电蚀。
这是管道腐蚀穿孔的主要原因之一。
例如：东北地区输油管道受直流干扰的约占5％，腐蚀穿孔事故原因的80%是由杂散电流引起的；北京地下铁路杂散电流腐蚀已经形成公害，引起了有关部门的重视。
随着阴极保护技术的推广应用，也会给地下带来大量的杂散电流。
如近些年来城市地下燃气管道给水管道、地下电缆等采用了外加电流保护，在它的阳极地床附近可能会造成阳极地电场干扰。
在被保护的管道(或电缆)附近可能会造成阴极电场的干扰。
其干扰形式如图10-62和图10-63所示。
其干扰范围与阳极排放电流和阴极保护电流密度成正比。
当单组牺牲阳极输出电流大于100mA时，也应注意其干扰。
二、杂散电流腐蚀的特点1.强度高、危害大埋地钢质管道在没有杂散电流时，只发生自然腐包蚀。
大部分属腐蚀原电池型。
腐蚀电池的驱动电位只有几百毫伏，而所产生的腐蚀电流只有几．十毫安。
市政燃气管道施工中防腐问题及处理技术
市政燃气管道施工中防腐问题及处理技术摘要：现阶段我国的城市燃气系统在逐渐完善，为人们的生活提供了很多便利。
然而，在运用燃气的过程中，经常会出现管道腐蚀的问题。
城市燃气管道中存在腐蚀现象会严重影响到燃气的运输工作，也会直接缩短燃气管道的使用时间，甚至造成其无法正常运行。
因此，相关人员应该仔细分析出现腐蚀的原因，同时采用有效的方式改善腐蚀情况，尽量控制腐蚀问题。
关键词：市政燃气管道；防腐问题；处理技术一、燃气管道的腐蚀类型燃气管道腐蚀属于世界范围的难题，从现阶段出现的腐蚀类型上看，主要分为外壁腐蚀和内壁腐蚀两种。
1、外壁腐蚀外壁腐蚀通常发生在埋设于地下的管道，地下管道环境复杂，容易出现电化学腐蚀或是化学腐蚀。
化学腐蚀会使得管道壁变薄，对于燃气运输的影响相对较小；电化学的腐蚀会导致管道壁出现凹凸不平的现象，从而出现天然气的穿孔，引发燃气泄漏，导致安全事故的发生。
2、内壁腐蚀内壁腐蚀主要发生在燃气的运输过程中，天然气中会携带着一些水分，在内壁上形成亲水膜，从而发生电化学腐蚀；天然气中含有二氧化碳、氧、硫化氢等化学物质，会对管道内壁造成腐蚀。
当这些物质与管道中的金属接触时，会发生化学反应，形成化学原电池对内壁进行持续的腐蚀；此外，天然气本身也含有对金属内壁造成腐蚀的化学物质，会加重腐蚀程度。
二、市政燃气管道施工中防腐常见的问题及原因分析1、施工中没有按照标准执行检测按照相关标准，市政燃气管道的防腐工作主要由防腐层和阴极保护来完成，地下结构相对复杂拥挤的地区应采用牺牲阳极阴极保护法。
在燃气管道施工过程中，想要达到防腐的目的就必须按照标准要求中的“防腐管回填后务必完整地检测防腐层”条例来执行检测。
经过实际调查发现，某城市高压燃气管道全长大约六十八千米，采用了3PE防腐和外加电流阴极保护防腐技术。
但是，该燃气管道在施工完成时没有及时的执行覆土后的防腐层破损点检测，导致几年后在进行防腐层检测评估时发现，全线管道共有八十余处防腐层破损点，严重影响了燃气运输工作的运行，造成很大的安全隐患。
《埋地金属燃气管道预防杂散电流技术规范》
《埋地金属燃气管道预防杂散电流技术规范》编制说明1.任务来源《埋地金属燃气管道预防杂散电流技术规范》由深圳市住房和建筑局提出并归口，深圳市标准技术研究院负责起草。
2.立项背景和意义随着我市建设现代化国际化先进城市步伐加快，安全生产与公共安全问题日益凸显，同时，隐藏的安全隐患也随之凸显，而我们在安全监测评估、预测预警及应对方面的工作还相对滞后，虽然我们对预测安全事故的突然发生无法做到准确无误, 但我们可以通过改进技术规范、创新技术手段和提高应对处理能力来及时消除各类事故隐患、降低事故的危险与危害程度。
建立深圳市地下金属燃气管道预防杂散电流技术规范，旨在加强预防、控制和处理地下金属燃气管道可能发生的各类安全生产事故和其他公共安全事件，提高应对事故和减轻其损害的能力，提高地下金属燃气管道的安全管理水平和抵御风险能力，保护广大公众的生命财产安全。
标准化作为城市公共设施设计的先导性工作，是推动城市公共设施走向规范化、科学化的重要手段。
开展针对深圳市埋地金属燃气管道预防杂散电流的专项标准化研究，通过深入细致的调研工作，了解我市埋地金属燃气管道的实际情况与具体需求，并在遵循相关国家标准、行业标准的基础上，编制适合深圳特点的《埋地金属燃气管道预防杂散电流技术规范》，明确与其紧密相关的规范要求，从而为我市埋地金属燃气管道预防杂散电流技术提供依据与规范性指引，也为埋地金属燃气管道的日常安全管理提供指导与可参照的规则指引，是深化我市埋地金属燃气管道安全设计规划，有效促进埋地金属燃气管道安全管理规范化、科学化和精细化的可行路径，对于提升深圳城市安全整体品质、打造“宜居城市”具有重大意义。
3.编制依据开展针对深圳市埋地金属燃气管道预防杂散电流的专项标准化研究，在参照《GB/T 21448 埋地钢质管道阴极保护技术规范》、《GB 27512 埋地钢质管道风险评估方法》、《GB/T 28026.2-2011轨道交通地面装置第2部分：直流牵引系统杂散电流防护措施》、《GB 50157-2013地铁设计规范（附条文说明）》、《GB 50251-2015输气管道工程设计规范（附条文说明）》、《GB/T 50698-2011埋地钢质管道交流干扰防护技术标准（附条文说明）》、《GB 50991-2014埋地钢质管道直流干扰防护技术标准（附条文说明）》、《CJJ 49-1992地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》、《CJJ 95-2013城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程（附条文说明）》、《SY/T 0017-2006埋地钢质管道直流排流保护技术标准》等文件的基础上编制成《埋地金属燃气管道预防杂散电流技术规范》。
埋地燃气管道地铁杂散电流腐蚀的防护
Ｖｏ １ ． ３４ Ｎｏ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０１ ４
埋地燃气管道地铁杂散 电流腐蚀 的防护
赵英新 ， 单鲁 文
（ 中交煤气热力研 究设计 院有 限公 司，辽 宁 沈阳 １ １ ０ ０ ２ ６ ）
摘 要： 结合 广 东省天 然 气管 网建设情 况 ， 分析地 铁 直流 杂散 电流 对埋 地金属 燃 气管道 的腐
与中石化等签署的川气人粤协议输送 的天然气 ； 深
旨 简介 ： 赵英 新 （ １ ９ ８ ５一 ） ， 女， 辽 宁锦州人 ， 助 理
圳大鹏湾等 Ｌ Ｎ Ｇ接收站的进 口天然气 ； 南海海上天 然气 。多气源互补 、 资源共享 、 开放使用将提高广东
省天 然气 管 网系统 的安 全性 、 可靠 性 。
凋整 、 环保 清 洁 能 源 天然 气 的工 程 建设 提 出 求。
①
广东 省天 然气 管 网一期 工程
广东 省天 然气 管 网一期 工 程 主 干管 网全 长 ４ ４ ８ ｋ ｍ， 通达 广州 、 佛山、 东莞、 惠州、 清远 、 肇庆 、 韶 关 等 地市 ， 是省 重点 能 源 基 础设 施 建设 项 目。此 工 程 于 ２ ０ １ ０年全 面 动工建 设 ， 其设 计 年输 气量 为 １ ６ ０×１ ０ ｍ ／ ａ ， 设计 压 力 为 ９ ． ２ ＭＰ ａ ， 项 目总造 价 为 ６ ２ ． ４ ６×
实施的《 广东省油气主干管网规划（ ２ ０ ０ ９ －２ ０ ２ ０ ） 》 ， 至２ ０ ２ ０年 ， 广 东省 将 建 成 覆 盖全 省 ２ １个 地 级 市 的
天然 气 骨干管 网 ， 新建 管道 总长 约 ３ ２ ０ ０ ｋ ｍ， 总造 价 约４ ５ ８×１ ０ 元 ， 届 时 将 大 大 提 高 全 省 天 然 气 气 化 率 。根据 规划 ， 建设 广东 省天 然气 全省 一张 网 ， 将 形 成多 个气 源保 障 ： 西气东 输二 线输 送 的天然 气 ， 广 东
燃气管道的防腐
燃气管道的防腐城镇燃气钢制管道埋地敷设时都有哪些腐蚀因素？( l ）内壁腐蚀水在管道内壁生成一层亲水膜，形成了原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。
还由于输送的燃气中可能含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性化合物直接和金属起作用，引起化学腐蚀。
因此，在钢管内壁一般同时存在化学腐蚀及电化学腐蚀。
内壁防腐的根本措施首先应是将燃气净化，使其杂质含量达到规范要求的允许值以下。
还可以在管道内用合成树脂或环氧树脂等作内涂层，可防止管道内壁的腐蚀，并能降低管壁的粗糙度，相应地68提高了管道的输气能力。
( 2 ）外壁腐蚀钢管外壁腐蚀在架空或埋地情况下均可能发生。
对于架空钢管的外壁防腐一般用油漆覆盖层防护。
而埋地钢管外壁腐蚀的原因比较复杂。
其中化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的减薄是均匀的，所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危害性不大，一般也可采取外壁覆盖层保护。
除全面性的化学腐蚀而外，一般还有如下三类腐蚀：l ）电化学腐蚀由于土壤各处物理化学性质不同、管道本身各部分的金相组织结构不同，如晶格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力，特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属，而转移到土壤里，在这部分管段上电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正。
因此电子沿管道由容易电离的部分向不易电离的部分流动，在这两部分金属之间的电子有失有得，发生氧化还原反应。
失去电子的金属管段成为阳极区，得到电子的这段管段成为阴极区。
腐蚀电流沿金属管段从阴极区流向阳极区，然后从阳极区流离管道，经土壤又回到阴级区，形成回路，土壤中发生离子迁移，带正电的阳离子（如H+）趋向阴极，带负电的阴离子（如OH-）趋向阳极。
使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，使钢管表面出现凹穴，以至穿孔，而阴极则保持完好。
2 ）杂散电流对钢管的腐蚀由于外界各种电气设备的漏电与接地，在土壤中形成杂散电流。
燃气管道杂散电流腐蚀及防护
燃气管道杂散电流腐蚀与防护一、杂散电流干扰模式杂散电流是指设计范围外流入地面的直流电流，它来自直流的接地系统，如直流电气轨道、直流供电所接地极、电解电镀设备的接地、直流电焊设备及阴极保护系统等。
其中，以城市和矿区电机车为最甚。
它的干扰途径如图10-60所示。
从图中可以划分三种情况：1.直流供电站附近的管道属于阳极区，杂散电流从管道上流出，造成杂散电流电解。
2. 干涉段中间的管道属于极性交替区，杂散电流可能流入也可能流出。
当电流流出时，造成腐蚀。
3.电力机车附近的管道属于阴极区，杂散电流流入管道，它起着某种程度的阴极保护作用。
以上是一般规律。
实际上杂散电流干扰源是多中心的。
如矿区电机车轨道已形成网状，供电所很多，当多台机车运行时，会产生无序的地下电流。
作用在管道上的杂散电流干扰电位如图10-61所示。
由直流杂散电流引起的埋地钢质管道腐蚀称为干扰腐蚀。
因属电解腐蚀，所以有时也称电蚀。
这是管道腐蚀穿孔的主要原因之一。
例如：东北地区输油管道受直流干扰的约占5％，腐蚀穿孔事故原因的80%是由杂散电流引起的；北京地下铁路杂散电流腐蚀已经形成公害，引起了有关部门的重视。
随着阴极保护技术的推广应用，也会给地下带来大量的杂散电流。
如近些年来城市地下燃气管道给水管道、地下电缆等采用了外加电流保护，在它的阳极地床附近可能会造成阳极地电场干扰。
在被保护的管道(或电缆)附近可能会造成阴极电场的干扰。
其干扰形式如图10-62和图10-63所示。
干扰范围与阳极放电电流和阴极保护电流密度成正比。
当单组牺牲阳极输出电流大于100mA时，也应注意其干扰。
二、杂散电流腐蚀特性1.强度高、危害大埋地钢质管道在没有杂散电流时，只发生自然腐包蚀。
大部分属腐蚀原电池型。
腐蚀电池的驱动电位只有几百毫伏，而所产生的腐蚀电流只有几十毫安。
在土壤中的杂散电流腐蚀，则是电解电池原理。
即外来的直流电流或电位差，造成了土壤溶液中金属腐蚀。
其腐蚀量与杂散电流强度成正比，服从法拉第电解定律。
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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。