非居户内燃气管腐蚀的分析与应对

非居户内燃气管腐蚀的分析与应对

汪琦

温州市燃气集团有限公司  浙江温州  325002

摘要：随着管道运输技术和城市燃气系统建立，管道天然气普遍成为了非居民客户的用气选择。但燃气管道作为燃气输送和保护的主体，一直以来都难逃腐蚀生锈的命运。本课题较为有针对性地分析了非居民户内燃气管腐蚀的机理，深究预防与整治腐蚀，延长管道使用寿命，成为了该难题的突破口，能有效保障非居民客户供气安全。

关键词：燃气管道；腐蚀；预防整治；供气安全；

1 绪论

1.1课题意义

天然气技术的发展和开采量的激增，燃气客户开发工作的推进，在用、停用类非居民燃气客户数量不断突破。根据燃气泄漏出警与安检情况综合分析，投入使用多年的非居户内燃气管道已陆续出现防腐漆脱落，管身锈蚀的情况并严重威胁到人民群众的生命财产安全。所以讨论研究造成燃气管腐蚀的原因，制定合理的预防措施及整改方案就显得尤为重要。

1.2课题目的及方法

对非居户内燃气管（餐饮厨房）进行全面综合分析：明确腐蚀的机理、统计研究户内管腐蚀的主体位置、分析造成特定位置腐蚀的原因，从预防、排查（辨识）、整治三个阶段展开讨论、研究确定相应的措施。

2 分析腐蚀原理

2.1非居民腐蚀隐患数据

据统计非居民燃气客户中单位食堂、经营性餐饮厨房数量占6成以上，而上阶段大排查中的非居燃气管道设施腐蚀隐患占半成以上。

2.2腐蚀的机理

管道金属材料的腐蚀，是指金属材料和周围介质接触时发生化学或电化学作用而引起的一种破坏现象。金属由游离态变成化合态，如铁变成铁锈（氧化铁）。

2.21按照燃气管道腐蚀位置分类：

（1）内壁腐蚀：因为天然气中含有水分，会形成一层亲水膜，容易产生电化学腐蚀情况；燃气中有硫化氢、氧、二氧化碳等一些化学物质，对燃气管道的内壁产生腐蚀作用。其与管道金属接触后发生化学反应进而腐蚀管道内壁。另外加上天然气本身含有腐蚀性化学物质，会加剧管道内壁腐蚀速度；

（2）外壁腐蚀：一般发生在管道架空与埋地，由于埋地管道地下环境复杂，容易产生化学腐蚀和电化学腐蚀。当钢管埋入地下后，会发生化学腐蚀，使管壁均匀变薄，这对燃气管道的穿孔影响并不大；受各种因素影响，架空管道表面形成一层亲水膜发生电化学腐蚀，产生的局部腐蚀容易造成管道表面凹凸不平以致管道穿孔，继而造成天然气泄露，带来严重危害。

2.22按照管道腐蚀反应分类：

（1）化学腐蚀:是金属直接接触介质发生化学作用而引起金属的溶解过程，不形成微电流。

（2）电化学腐蚀:是金属和溶液组成原电池的电解过程它有微小的电流存在两极之间。

2.23腐蚀反应

暴露在潮湿空气中和氧气发生了氧化反应，反应方程式：

，

就是铁锈的主要成分，呈红色或深红色无定形粉末。

3 辨识腐蚀

3.1非居燃气管腐蚀主体

非居户内燃气管道（餐饮厨房）作为非居燃气设施的主体部分，腐蚀分析过程将对该场所燃气设施进行细化、分类讨论其产生腐蚀隐患的原因。

3.1.1非居燃气管材质

非居民燃气管道材质安装，符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2018标准的支架架空的20#无缝钢管，材料为优质碳素结构钢。常用规格：D219×6、D159×6、D108×4.5、D89×4.5、D76×4、D57×4、D48×4、D34×4、D22×3.5。

3.1.2管段分类

（1）穿墙管段：统称入户的穿墙管，包括穿墙管、套管、套管内填充物；

（2）燃气表管段：户内燃气表附近的管段，多为高位；

（3）户内主管段：穿过用气场所的非用气区域的管段；

（4）灶前主管、支管段：炉灶等用气设备前的管段。

3.2主管段腐蚀隐患识别

3.2.1腐蚀定量分析

管道腐蚀坑相对深度计算公式：A=d/t，式中：A—腐蚀坑相对深度；d—实测的腐蚀区域最大蚀坑深度（mm）；t—管道公称壁厚（mm）。按腐蚀坑相对深度评定：

（1） 当A＜10%，属于轻度腐蚀；（以壁厚4mm为例，腐蚀厚度小于0.4mm）

（2） 当10%≤A＜50%，属于中度腐蚀；（腐蚀厚度介于0.4mm ～ 2mm）

（3） 当A≥50%，属于严重腐蚀。（腐蚀厚度大于2mm）

3.2.2腐蚀定性分析（管道腐蚀损伤评定类别划分）

3.3腐蚀隐患识别盲区

户内燃气管段的局部腐蚀盲区，部分集中在贴近地面、墙面、朝向灶具的背光侧。

4 应对腐蚀的防治措施

4.1腐蚀预防措施

4.1.1提前设计规划

（1）若厨房用气环境潮湿，燃气设施离水源距离过近，尽量规避穿越潮湿环境，及提前做好相应管段的腐蚀加固预防处理。

（2）告知用户提前购置所需燃气用具，且摆放用气场地，方便确定燃气管安装位置，提高实际合理性。

4.1.2规范安装

（1）燃气管灶前管与燃气具水平净距满足不得小于20cm的要求，有效避免灶台水渍侵染燃气设施，继而腐蚀生锈。

（2）燃气管道穿越墙、穿楼板按照规定要求落实安装。

4.2腐蚀整治措施

4.2.1轻度腐蚀治理

燃气管道表层面漆脱落，管身气泡，呈咖啡色，用户自理或燃气改装施工队保养，无缝钢管在表面预处理质量应达到GB/T8923《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定》中规定的St3级。无缝钢管除锈、清除表面粉尘后，进行涂漆：涂刷两道红丹防锈漆(型号Y52-31)再涂刷两道中黄醇酸调和面(型号HG/T2455)。

4.2.2中度、重度腐蚀治理

燃气管道表层面漆大面积龟裂及脱落，管身呈深咖啡色，轻微敲击成片剥落；须燃气改装施工队更换燃气管，以达到彻底解决该管段腐蚀隐患的目的。

注：《浙江省燃气管理条例》第四十条：燃气用户需要改装、拆除由其承担管理、维护责任的管道燃气设施的，应当经管道燃气经营企业同意，由具有相应资质的单位组织施工。

4.3采用防腐新工艺、新材料

4.3.1引用先进的防腐新工艺

用最小的经济投入，换取尽量多数量的整改,以最大程度地解决隐患是十分必要的。

4.3.2推广非居民户内不锈钢燃气管的可能

不锈钢燃气管道作为一种高韧性管材，其断裂伸长率一般为500%以上，对管基不均匀沉降的适应能力非常强，是一种抗震性能优良的管道。其低温脆化温度极低，可在-60~100℃温度范围内使用，冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂，管道受外界冲击变形而不影响管道运行，抗腐蚀能力强有效保证管道。

结语

以上为非居户内管的腐蚀情况及原因的分析及应采用措施全部内容，鉴于管道腐蚀现象存在复杂性和多变性，以上讨论研究的内容是基于本人深耕燃气行业多年非居民燃气安全管理工作经验与理论规范结合的总结。相信在未来在应对燃气管防腐新工艺的性能及应用讨论研究中还会有更多的可能。

参考文献

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