城鎮(zhèn)燃氣管道防腐高壓天然氣管線運行壓力高，輸送能力大，一旦出現(xiàn)泄露事故，其危害性也大。因此，確保管線安全可靠運行是一個基本的設(shè)計原則。而《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》對于確保管道的安全可靠運行是建立在嚴把管材質(zhì)量關(guān)、防蝕質(zhì)量關(guān)和嚴把管道的施工、焊接和檢驗質(zhì)量關(guān)的基礎(chǔ)之上的。所以，管道的防腐方案和防腐質(zhì)量是確保管道工程質(zhì)量和管道安全可靠運行的關(guān)鍵因素之一。

   河南省澠池縣城市煤氣輸配工程澠池縣天壇工業(yè)園區(qū)燃氣管道是澠池縣城市煤氣輸配工程---城市高壓煤氣管網(wǎng)（gb50028中分類為高壓b級管道）的一部分，設(shè)計范圍為仰韶鄉(xiāng)喬嶺村東溝東側(cè)洛玻燃氣專線接出dn300的管道，經(jīng)由西陽鄉(xiāng)高嶺村西分三路供出，一路向北管徑為dn300的管道，一路向東管徑為dn200的管道，一路向西管徑為dn150的管道。各分支線處設(shè)閥門井。燃氣管道為gc2級壓力管道，管道防腐及其重要。屬*及其下屬的當?shù)丶夹g(shù)質(zhì)量*監(jiān)察范圍。

二、管道防腐方案的論證

   埋地管道采用外防腐層與電法保護是延長管道運行壽命、減少管道運行故障的有效手段。七十年代初，自美國*立法開始，一些國家相繼立法，規(guī)定埋地管道必須采用防腐涂層與陰極保護的雙重保護措施。防腐涂層是對埋地管道外壁的面保護，主要是針對均勻腐蝕而言，陰極保護則主要以點保護為主，是針對防腐涂層的漏損處。一條管道，可能由于一個點蝕而造成整條管道癱瘓而不能正常運行。近十多年來，國內(nèi)對埋地管道的雙重保護問題日漸重視，各地就埋地管道的腐蝕與防護問題多次召開各種專題研討會，并對管道進行陰極保護的必要性和可行性進行了深入細致的研討。近十年來我國埋地燃氣管道采用的外防腐層主要有以下幾種：a)石油瀝青+玻璃布；b)環(huán)氧煤瀝青+玻璃布；c)塑化瀝青防蝕帶；d)無機富鋅+環(huán)氧煤瀝青+玻璃布；e)環(huán)氧粉末噴涂(+聚乙烯粘膠帶)。

   城鎮(zhèn)燃氣管道防腐石油瀝青、環(huán)氧煤瀝青及塑化瀝青防蝕帶主要用于城區(qū)中壓干線及小區(qū)中低壓燃氣管道的防腐。環(huán)氧煤瀝青在防止細菌腐蝕和植物根系方面比石油瀝青性能*，對環(huán)境污染也較小，使用較普遍。但由于操作溫度和固化時間的限制，冬季施工困難較多。塑化瀝青防蝕帶近幾年才開始在我國的燃氣管道上使用，且價格偏高，但隨著塑化瀝青防蝕帶的大面積推廣使用，其價格會適當降低，而且其施工受環(huán)境溫度影響較小，己成為常用防腐方式的一種。

    無機富鋅+環(huán)氧煤瀝青是隨著華北油田進京天然氣復(fù)線工程進入燃氣工程應(yīng)用領(lǐng)域的。主要用于1.0mpa高壓管線。原因是當時燃氣管道的陰極保護得到重視，但實施管道陰極保護需要設(shè)置一定數(shù)量的檢測樁，而在城區(qū)交通干道上設(shè)置檢測樁(地上或地下)有一定的難度，并且，基于當時工程技術(shù)人員陰極保護理論水平的限制，工程工期又緊，所以采用無機富鋅底漆做為管道雙重保護的一種措施。而且，在當時條件下，對采用犧牲陽極或外加電流的陰極保護方案，從運行管理方面能否得到預(yù)期保護效果的疑慮，也是采用無機富鋅底漆的原因之一。實際上，采用無機富鋅做為金屬的防蝕保護措施是有其適用環(huán)境、條件和局限性的，對于埋地管道的*保護，尤其是做為雙重保護措施，采用無機富鋅并非為一種好的選擇。單層熔結(jié)環(huán)氧粉末噴涂防腐技術(shù)是目前上*的高效防腐方式之一。該防腐方式采用機械化、半自動化流水線作業(yè)，原料及作業(yè)工藝易于控制，有一套完整的管道附件和補口、補傷工藝方案和一套完整的質(zhì)量保障體系，性能指標遠優(yōu)于其他常用方式，尤其采用雙重保護時更顯其*性，而且價格適中。

三、管道防腐方案的制定及技術(shù)措施

1、防腐方案的制定

   通過慎重分析，并與常規(guī)外防腐方式進行對比和研討，我們決定在本超高壓、大口徑天然氣干線工程設(shè)計中使用這種機械化、工廠化、高質(zhì)量、高速度、中等成本的防腐技術(shù)，同時為保證粉末涂層的噴涂質(zhì)量，環(huán)氧粉末采用美國3m公司產(chǎn)品。

    因此，本高壓管線工程的管道保護方案采用單層熔結(jié)環(huán)氧粉末噴涂外防腐和犧牲陽極法陰極保護的雙重保護技術(shù)。

   選定了一種好的防腐方式并不就等于選擇了好的防腐工程質(zhì)量。每種防腐涂料都有其優(yōu)缺點，但它們有一個共同特點，就是對埋地管道給予保護。而它們對管道的保護效果又取決于從選料至管槽回填的各個工序質(zhì)量。如果在各個階段均按照標準、規(guī)范的要求進行，那么無論哪種外防腐層、哪種陰極保護方案，都會對埋地管道起到應(yīng)有的保護作用。相反，不論多么優(yōu)質(zhì)的涂料，多么*的防腐手段，花費多高的投入，也不能確保對埋地管道起到應(yīng)有的保護作用。只有在各個工序質(zhì)量控制過程中以認真、求實、科學的工作態(tài)度，嚴格執(zhí)行質(zhì)量標準，才能確保防腐工程質(zhì)量。

   環(huán)氧粉末噴涂防腐方式中，涂層質(zhì)量的三個關(guān)鍵指標就是附著力、厚度和電火花檢測。這三個指標也正是我院設(shè)計人員在涂層質(zhì)量跟蹤工作中的重點。在粉末質(zhì)量保證的前提下，涂層的附著力主要取決于鋼管表面的除油、除銹及除塵質(zhì)量和錨紋情況。這與鋼管的原始狀態(tài)，除銹用料的選擇和更換頻度又有直接關(guān)系。環(huán)氧粉末用料的多少則直接決定著該防腐方式的經(jīng)濟性。在涂層設(shè)計厚度確定的前提下，實際涂層薄，達不到設(shè)計要求；實際涂層厚，又造成不必要的浪費。

   例如，在管材防腐過程中，曾因環(huán)氧粉末貨運周期與工程周期沖突，的美國3m環(huán)氧粉末一時斷貨，為確保工程進度，防腐廠經(jīng)設(shè)計單位及甲方同意臨時調(diào)換了另外一個廠家的環(huán)氧粉末。在工程質(zhì)量巡查過程中，我們加大了對更換環(huán)氧粉末的管材防腐涂層的檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)了涂層的附著力問題。經(jīng)過分析討論，認為關(guān)鍵問題之一就是鋼管表面涂有防銹底漆，該問題起初并未引起防腐廠足夠的重視，除油效果不好，同時拋丸除銹用鋼砂又造成連鎖負效應(yīng)，使不帶底漆的鋼管造成污染。由此引起幾十根防腐好的鋼管重新返工。加強鋼管除油工作，又*更換了鋼砂之后，附著力問題得到*解決。該問題的及時糾正，雖然造成幾十根鋼管重新防腐，但卻減少了工程事故隱患，確保了防腐涂層的質(zhì)量。

    再如，由于管材為螺旋縫管，螺旋焊縫根部在拋丸除銹時就不容易達到質(zhì)量要求，進而影響防腐涂層質(zhì)量。設(shè)計人員在防腐廠發(fā)現(xiàn)該問題后，及時反饋給工廠技術(shù)人員，改進了鋼砂的選料和配比后，不但解決了螺旋焊縫根部的除銹問題，而且新選鋼砂使用壽命增加，同時降低除銹成本。還有，如防腐涂層火花檢測標準問題，為了嚴格監(jiān)督粉末質(zhì)量、噴涂工藝質(zhì)量、噴涂厚度以及施工過程中人為因素產(chǎn)生的破損問題，在質(zhì)量保證、規(guī)范允許的范圍內(nèi)，提出了正常管段5000v、現(xiàn)場補口10000v的火花檢測標準，并在后續(xù)同類工程使用至今。

2、防腐方案的技術(shù)措施

（1）帶狀鎂陽極的應(yīng)用

   該工程在設(shè)計中引入了帶狀鎂陽極。在工程設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，都要精心細致。過去，在頂管穿跨越工程中，由于套管的屏蔽作用，套管內(nèi)的管段除了工藝上采用加厚管壁、提高防腐等級等措施外，在電保護系統(tǒng)設(shè)計上并無更好的措施。另外，在犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)中，陽極的埋設(shè)位置及深度有一定的要求，同時，陽極周圍也應(yīng)有一個較好的導(dǎo)電環(huán)境。在本工程的穿山段，管道是敷設(shè)在采用爆破方式炸出的石頭管槽中的，如果仍舊采用塊狀犧牲陽極陰極保護方式，開挖陽極坑將非常困難，而且由于石頭地質(zhì)的導(dǎo)電環(huán)境較差，管道的陰極保護效果也不會十分理想。為了解決上述兩個問題，我們查閱了大量的工程技術(shù)資料，拜訪了多位學術(shù)界和工程應(yīng)用領(lǐng)域的防腐專家及工程技術(shù)人員，并進行了多次技術(shù)調(diào)研和研討，zui終選擇了帶狀鎂陽極，并在一些專家的幫助下，進行了敷設(shè)方式和用量的選擇、計算和設(shè)計。從而解決了套管內(nèi)和惡劣工程地質(zhì)環(huán)境中燃氣管道的陰極保護問題。該工程竣工后的測試資料表明，采用帶狀鎂陽極*達到了設(shè)計初衷，也為同類工程提供了切實可行的參考方案。

（2）直埋絕緣接頭的選取和布置

   絕緣是埋地管道電保護系統(tǒng)中一項常規(guī)且重要的技術(shù)。沒有絕緣，就沒有電保護。我們選用了某品牌大口徑、超高壓、整體直埋絕緣接頭，代替常規(guī)采用的安裝于地下小室內(nèi)的絕緣法蘭，既提高了管道的電保護效果，又減少了占地，方便了管道電保護系統(tǒng)的運行管理。電保護系統(tǒng)設(shè)計中，絕緣裝置一般布置在管線的起、終點及分支口處。該高壓管線工程中，電保護系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)管道沿線的土壤腐蝕性調(diào)研和地質(zhì)情況，將管道沿線土壤腐蝕環(huán)境分為幾個典型地段，在干線上增設(shè)了多個分段絕緣接頭，把穿山及長距離與河流伴行等特殊地段的管段與其他管段實行電絕緣，以防止不同土壤腐蝕環(huán)境相互影響和由于工程地質(zhì)不同造成的宏觀電池腐蝕。

四、防腐方案的實施

   該高壓管線工程的管道保護方案采用單層熔結(jié)環(huán)氧粉末噴涂外防腐和犧牲陽極法陰極保護的雙重保護技術(shù)。2008年進行了施工，防腐效果優(yōu)良。

五、結(jié)論

   工程施工后并經(jīng)近5年的運行，開挖檢查部分管線防腐良好。實踐證明采取的采用單層熔結(jié)環(huán)氧粉末噴涂外防腐和犧牲陽極法陰極保護的雙重保護技術(shù)措施是安全可行的。給市政燃氣管道建設(shè)提供成功案例，具有借鑒意義。