是什么引起居民小区低压燃气管道频繁发生腐蚀泄漏

某居民小区燃气管道于2007年开始运行，为低压燃气管道，没有施加阴极保护。近年来，小区管道发生了多次腐蚀泄漏事故，严重威胁到居民的人身安全。为查明腐蚀泄漏原因，技术人员在现场对失效管道的管地电位，流入、流出电流密度及土壤电阻率等参数进行了测试，并进行了腐蚀检查片的埋设试验和现场电连接性测试试验。测量方法均参照GB/T 21246-2020《埋地钢制管道阴极保护参数测量方法》。

(a) 刚从土壤取出  (b) 物理清洗后  (c) 化学酸洗后

(a) 刚从土壤取出  (b) 物理清洗后  (c) 化学酸洗后

由图2和图3可见：自腐蚀检查片表面覆盖土层；与管道相连的检查片表面沉积着土和腐蚀产物的混合物，且牢固黏附在检查片表面。在实验室中物理清理后，自腐蚀检查片表面较为平整，有少量沙土黏着。与管道相连检查片表层沙土仍黏附在检查片表面，裸露部分可见分布着均匀的黑色腐蚀产物层，边缘处分布着黄褐色的锈层，这是典型的直流流出电解形貌。采用化学酸洗除去检查片表面的腐蚀层，金属基体显露，自腐蚀检查片表面腐蚀较为均匀，腐蚀面较为光滑平整，与管道相连的检查片表面腐蚀很严重，出现凹凸不平的腐蚀坑。

自腐蚀检查片的腐蚀速率为0.061 mm/a，与管道相连的极化检查片的腐蚀速率为5.939 mm/a，约为自腐蚀检查片的97倍，其较高的腐蚀速率与稳定流出的电流密切相关。

采用固定参比电极的电位法进行燃气管道和其他钢结构物如楼房接地、自来水管道等之间电连接性的测试，测量接线如图4所示。燃气管道和其他钢结构物共用同一饱和硫酸铜参比电极，保持饱和硫酸铜参比电极位置不变，利用FLUCK289高阻抗电压表测量管地电位和其他钢质结构电位，并用UDL2高频数据记录仪进行电位记录，根据管地电位和钢质结构电位的大小及变化情况，判断二者是否电连接。

结果显示：燃气管道、建筑物接地、自来水管道、灯塔接地的电位分别为-0.39、-0.39、-0.48、-0.52 V。可见与其他钢质结构物相比，管道和建筑物接地(接地地网)电位偏正，大小相同，说明二者存在电连接。由于钢质燃气管道原本电位负于接地网，二者的电连接会形成电偶腐蚀，其中低压燃气管道作为阳极，接地网作为阴极，电流由燃气管道流出，导致阳极极化，电位正向偏移。

低压燃气管道的泄漏原因及防护建议

管道腐蚀电位和模拟管道防腐层破损点检查片的通电电位明显偏正，通电电位正于断电电位，电流密度测量表明有稳定的直流电流从检查片流出，法拉第定律计算得腐蚀速率为6.294 mm/a，与实测腐蚀速率在相同的数量级。与管道相连极化检查片表面分布着均匀的黑色腐蚀产物层，为典型的直流流出电解的形貌，其腐蚀速率为5.939 mm/a，与理论计算得到的腐蚀速率相对误差为5.89%。其较高的腐蚀速率与稳定流出的电流密切相关。而引起电流流出的根本原因在于燃气管道与建筑物接地之间存在电连接，形成电偶腐蚀，管道作为阳极，电位正向偏移，有稳定电流流出。由此可见，由于接地地网与燃气管道存在电连接造成的电偶腐蚀是导致该小区管道失效的主要原因。